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智能温度测量课程设计

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  • 【资料】《水污染控制工程课程设计》指导书

    一、设计的目的和任务1 设计目的1)通过课程设计,使学生掌握水处理工艺选择、工艺计算的方法,掌握平面布置图、高程图及主要构筑五的绘制方法,掌握设计说明书的写作规范。2)本设计是水污染控制工程教学中一个重要的实践环节,要求综合运用所学的有关知识,在设计中掌握解决实际工程问题的能力,并进一步巩固和提高理论知识。2 设计任务根据已知资料,进行污水处理厂的设计。要求确定污水处理方案和流程,计算各处理构筑物的尺寸和选择设备,布置污水处理厂总平面图和高程图。要求污泥处理工艺采用:“污泥浓缩→污泥消化→污泥脱水”或“污泥前浓缩→污泥消化→污泥后浓缩→污泥脱水”或“污泥浓缩→污泥一级消化→污泥二级消化→污泥脱水”工艺。3 上交的设计成果(1)设计说明书(2)设计图纸(平面图、流程高程图)将以上设计成果装入统一规格的标准档案袋中(学生自购),档案袋封面按要求填写学院名称、专业名称、班级、姓名、学号、袋内成果名称及份数等信息。二、设计基础资料1、当地的自然条件特征和原污水水质、水量见《课程设计任务书》2、处理后水质符合《城镇污水处理厂污染物排放标准(GB 18918-2002)》(具体指标以任务书为准)三、设计内容1. 设计说明书(1) 说明城市基础资料、设计任务、工程规模、水质水量、工艺流程和选择理由,根据规范选择设计参数、计算主要构筑物的尺寸和个数、确定主要设备(特别是曝气设备及系统的计算和选型)的型号和数量等;(2)要求对各构筑物进行计算各构筑物的计算过程、主要设备(如水泵、鼓风机等)的选取、污水处理厂的高程计算(各构筑物内部的水头损失查阅课本或手册,构筑物之间的水头损失按管道长度计算)等;说明书中应画出构筑物简图、标注计算尺寸。2. 设计图纸图纸右下角为设计图签,注明图名、比例、学生班级、姓名等。(1)污水处理厂总平面布置图1张(1# 铅笔图)。① 要求以计算或选定尺寸按一定比例绘出全部处理构筑物、及附属建筑物、道路、绿化、厂界。厂区内构筑物布置要合理,可按功能划分成几个区域(如:污水处理区、污泥处理区、办公及辅助区等)。标注构筑物外形尺寸、平面位置(可用相对坐标(x, y)表示,以某点的相对坐标为零点)。② 绘出各种管渠、阀门、检查井等(例如:污水管、放空管、排泥管、回流污泥管、超越管、总事故管、空气管、上清液管、沼气管等)。标注管径、渠道尺寸、长度和坡度。③ 在右上角绘出指北针。④ 绘制管线等图例⑤ 列表说明图中构(建)筑物的名称、数量和尺寸。⑥ 图纸布局要美观。(2)污水处理厂高程布置图1张(1# 铅笔图)。① 在污水与污泥处理流程中,要求沿污水、污泥在处理厂中流动的最长路程绘制流程中各处理构筑物、连接管渠的剖面展开图(从污水进厂的粗格栅起,至处理后的排水渠)。② 图中要画出设计地面线、构筑物中水面线及标高,标注各构筑物的顶部、底部及水面线标高,标注构筑物名称、连接管的管径。③ 在图纸左侧画出高程标尺线。④ 图纸布局要美观。四、主要参考资料1. 《排水工程》;2. 《给水排水设计手册》第一、五、十、十一册等;3. 《室外排水设计规范》(GB 50014-2006)等。 4 城镇污水处理厂污染物排放标准(GB 18918-2002)。5 设备及产品样本。6 期刊杂志:给水排水、中国给水排水等。7 崔玉川 等编, 城市污水处理厂处理设施设计计算,化工出版社,2004。8 孙力平 等编,污水处理新工艺与设计计算实例,科学出版社,2001。9 张志刚 等编,给水排水工程专业课程设计,化学工业出版社,2004。

  • 发酵罐的设计

    前言生物反应工程与设备课程设计是生物工程专业一个重要的、综合性的实践教学环节,要求我们综合运用所学知识如生化反应工程与生物工程设备课程来解决生化工程实际问题,对培养我们全面的理论知识与工程素养,健全合理的知识结构具有重要作用。在本课程设计中,通过生化过程中应用最为广泛的设备,如机械搅拌发酵罐、气升式发酵罐、动植物细胞培养反应器,蒸发结晶设备、蒸馏设备等的设计实践,对我们进行一次生化过程发酵设备设计的基本训练,使我们初步掌握发酵设备设计的基本步骤和主要方法,树立正确的设计思想和实事求是,严肃负责的工作作风,为今后从事实际设计工作打下基础。

  • 成绩单课程翻译参考总表

    成绩单课程翻译参考总表 生物物理学 Biophysics 真空冷冻干燥技术 Vacuum Freezing & Drying Technology 16位微机 16 Digit Microcomputer ALGOL语言 ALGOL Language BASIC 语言 BASIC Language BASIC 语言及应用 BASIC Language & Application C 语言 C Language CAD 概论 Introduction to CAD CAD/CAM CAD/CAM COBOL语言 COBOL Language COBOL语言程序设计 COBOL Language Program Designing C与UNIX环境 C Language & Unix Environment C语言与生物医学信息处理 C Language & Biomedical Information Processing dBASE Ⅲ课程设计 C ourse Exercise in dBASE Ⅲ FORTRAN语言 FORTRAN Language IBM-PC/XT Fundamentals of Microcomputer IBM-PC/XT IBM-PC微机原理 Fundamentals of Microcomputer IBM-PC LSI设计基础 Basic of LSI Designing PASCAL大型作业 PASCAL Wide Range Working PASCAL课程设计 Course Exercise in PASCAL X射线与电镜 X-ray & Electric Microscope Z-80汇编语言程序设计 Z-80 Pragramming in Assembly Languages 板壳理论 Plate Theory 板壳力学 Plate Mechanics 半波实验 Semiwave Experiment 半导体变流技术 Semiconductor Converting Technology 半导体材料 Semiconductor Materials 半导体测量 Measurement of Semiconductors 半导体瓷敏元件 Semiconductor Porcelain-Sensitive Elements 半导体光电子学 Semiconductor Optic Electronics 半导体化学 Semiconductor Chemistry 半导体激光器 Semiconductor Laser Unit 半导体集成电路 Semiconductor Integrated Circuitry 半导体理论 Semiconductive Theory 半导体器件 Semiconductor Devices 半导体器件工艺原理 Technological Fundamentals of Semiconductor Device 半导体物理 Semiconductor Physics 半导体专业 Semiconduction Specialty 半导体专业实验 Specialty Experiment of Semiconductor 薄膜光学 Film Optics 报告文学专题 Special Subject On Reportage 报刊编辑学 Newspaper & Magazine Editing 报纸编辑学 Newspaper Editing 泵与风机 Pumps and Fans 泵与水机 Pumps & Water Turbines 毕业设计 Graduation Thesis 编译方法 Methods of Compiling 编译技术 Technique of Compiling 编译原理 Fundamentals of Compiling 变电站的微机检测与控制 Computer Testing & Control in Transformer Substation 变分法与张量 Calculus of Variations & Tensor 变分学 Calculus of Variations 变质量系统热力学与新型回转压 Variable Quality System Thermal Mechanics & Neo-Ro 表面活性物质 Surface Reactive Materials 并行算法 Parallel Algorithmic 波谱学 Wave Spectrum 材料的力学性能测试 Measurement of Material Mechanical Performance 材料力学 Mechanics of Materials 财务成本管理 Financial Cost Management 财政学 Public Finance 财政与金融 Finance & Banking 财政与信贷 Finance & Credit 操作系统 Disk Operating System 操作系统课程设计 Course Design in Disk Operating System 操作系统原理 Fundamentals of Disk Operating System 策波测量技术 Technique of Whip Wave Measurement 测量原理与仪器设计 Measurement Fundamentals & Meter Design 测试技术 Testing Technology 测试与信号变换处理 Testing & Signal Transformation Processing 产业经济学 Industrial Economy 产业组织学 Industrial Organization Technoooligy 场论 Field Theory 常微分方程 Ordinary Differentical Equations 超导磁体及应用 Superconductive Magnet & Application 超导及应用 Superconductive & Application 超精微细加工 Super-Precision & Minuteness Processing 城市规划原理 Fundamentals of City Planning 城市社会学 Urban Sociology 成组技术 Grouping Technique 齿轮啮合原理 Principles of Gear Connection 冲击测量及误差 Punching Measurement & Error 冲压工艺 Sheet Metal Forming Technology 抽象代数 Abstract Algebra 传动概论 Introduction to Transmission 传感器与检测技术 Sensors & Testing Technology 传感器原理 Fundamentals of Sensors 传感器原理及应用 Fundamentals of Sensors & Application 传热学 Heat Transfer 传坳概论 Introduction to Pass Col 船舶操纵 Ship Controling 船舶电力系统 Ship Electrical Power System 船舶电力系统课程设计 Course Exercise in Ship Electrical Power System 船舶电气传动自动化 Ship Electrified Transmission Automation 船舶电站 Ship Power Station 船舶动力装置 Ship Power Equipment 船舶概论 Introduction to Ships 船舶焊接与材料 Welding & Materials on Ship 船舶机械控制技术 Mechanic Control Technology for Ships 船舶机械拖动 Ship Mechamic Towage 船舶建筑美学 Artistic Designing of Ships 船舶结构力学 Structual Mechamics for Ships 船舶结构与制图 Ship Structure & Graphing 船舶静力学 Ship Statics 船舶强度与结构设计 Designing Ship Intensity & Structure 船舶设计原理 Principles of Ship Designing 船舶推进 Ship Propeling 船舶摇摆 Ship Swaying 船舶阻力 Ship Resistance 船体建造工艺 Ship-Building Technology 船体结构 Ship Structure 船体结构图 Ship Structure Graphing 船体振动学 Ship Vibration 创造心理学 Creativity Psychology 磁测量技术 Magnetic Measurement Technolog

  • 一种智能温湿度控制器的设计

    一种智能温湿度控制器的设计蔡昀羲 (上海安科瑞电气有限公司 上海嘉定 201801)摘 要:介绍了一种智能温湿度控制器的设计方法及应用,最多实现三路温湿度的测量与控制;结合RS485总线技术及上位机软件,可实现数据及状态信息远传,满足低压配电智能化及网络化发展的需求。关键字:SHT11,STC89C58RD+,温湿度控制,RS4850  引言  随着电力系统规模越来越大、电压等级越来越高,供电可靠性也要求更加严格。供配电设备环境的温度、湿度是影响设备运行的重要因素。温度过高会加速仪器设备元器件老化,缩短其使用寿命,甚至直接导致设备损坏;低温、潮湿,设备表面产生凝露则有可能发生爬电、闪络等事故。  基于以上考虑,在中高压开关柜、箱变、端子箱等供配电设备中进行温度、湿度控制是十分必要的。本文将介绍一种WHD型智能温湿度控制器的设计方法,最多实现三路温度、湿度的测量与控制;结合RS485总线技术及上位机软件,可实现数据及状态信息远传,满足低压配电智能化及网络化发展的需求。1  硬件电路设计1.1 硬件设计的总体思路  硬件系统以单片机为核心,按功能可划分为:电源供电、温湿度测量、控制输出、人机对话以及通讯五个部分,如图1所示。  电源供电电路将AC220V或其他类型辅助电源转化为系统工作所需的直流电源。单片机将传感器测得的温湿度值进行比较、处理,确定输出控制部分继电器的工作状态,并显示和发送温湿度数值及输出控制部分的工作状态信息。人机对话部分具有按键信息录入功能,用户可根据实际情况,通过按键编程设置系统的工作参数。http://www.acrel.cn/cn/download/common/upload/2011/02/21/93834hw.jpg1.2 硬件的具体电路及原理  核心器件单片机选用STC公司的STC89C58RD+型单片机,它是一款兼容51内核的增强型8位机,片上资源丰富,抗干扰能力突出。STC89C58RD+(D版本)支持6时钟/机器周期,内含32K字节用户程序空间,片上集成1280字节RAM,16K字节EEPROM空间;支持ISP/IAP功能,无须专用编程器;片上还集成了看门狗电路及MAX810专用复位电路。  温湿度的测量选用SENSIRION公司开发的数字式温湿度一体传感器芯片SHT11。该传感器可同时测温度、湿度,并提供全程标定的数据输出,所以使用该传感器既可以降低硬件成本,又方便了整机测试。其技术参数如下表所示:  温度参数:   参数条件典型单位分辨率0.01℃精度0~60±1℃量程范围-40~120℃  湿度参数: 参数条件典型单位分辨率0.03%RH精度20%~80%±3%RH量程范围0~100%RH  该传感器与CPU之间的通讯采用二线制方式,即DATA(数据)线和CLK(同步时钟脉冲)线。测量三路温度、湿度时,CPU与传感器的连接电路如图2所示。CPU通用I/O口中的P1.0和P1.1,P1.2和P1.3,P1.4和P1.5分别与三路温湿度传感器SHT11连接,其中P1.0、P1.2、P1.4分别作为各路通讯的DATA(数据)线,P1.1、P1.3、P1.5分别作为各路通讯的CLK(同步时钟)线,DATA线需外加10KΩ的上拉电阻将信号提高至高电平(详情请参考SHT11数据手册)。实际使用时,传感器与控制器之间(即图中虚线部分)以屏蔽线连接,经验证,CPU与传感器之间的最大通讯距离为10米。如果使用74HC245或其他芯片提高I/O口的驱动能力,可增加通讯距离,但会降低系统的抗干扰性能,因此不予采纳。 http://www.acrel.cn/cn/download/common/upload/2011/02/11/151636j0.jpghttp://www.acrel.cn/cn/download/common/upload/2011/02/11/152021lg.jpg  系统采用LED数码管显示温度、湿度值,界面简洁明了。三路传感器测得的温度、湿度值以循环方式依次显示,显示部分共有7位数码管,其中4位用于显示温度值(显示范围:-40.0~100.0),并在编程状态下显示菜单及参数,2位用于显示湿度值(显示范围:0~99),1位用于显示当前显示或操作对应的传感器的编号(1~3)。数码管显示采用动态扫描方式,其驱动电路由集成电路74HC595及74HC164构成。74HC595是一款带有输出门锁功能的8位串行输入、并行输出(或串行输出)的移位寄存器,用于数码管的段驱动;74HC164的串行输入、并行输出功能用于扫描显示每一位数码管,如图3所示。  系统采用继电器或可控硅作为控制输出,电源部分采用开关电源方案,通讯部分采用RS485接口,具体电路设计请参考相关书籍,此处不予赘述。2  软件设计方法  系统软件设计包括以下四个部分:主程序、测量控制模块、显示模块及通讯模块。  主程序完成上电或复位初始化,复位看门狗,查询按键信息等功能,程序设计流程如图4所示。 http://www.acrel.cn/cn/download/common/upload/2011/02/11/15341zh.jpg  程序初始化包括配置CPU的SFR,设置I/O口初始状态,从EEPROM读取工作参数,设置看门狗定时器的复位时间等。需要注意的是,一般只在主程序中喂狗,看门狗的复位时间时要设置的比测量程序中可能出现的最长等待时间还要长。以下给出主程序的部

  • 《发酵工厂设计》课程教学大纲

    课程编码:13032课程名称:发酵工厂设计课程英文名称:Process design in fermentation factory先修课程:发酵设备、生化工程、发酵工程、化工原理、物理化学、材料力学、结构力学、电子电工学等适用专业:生物工程总学时: 40 讲课学时 30 实验学时 10 实习学时 0总学分:2.5 一、课程性质和任务:该门课程为工科实践课,通过该课程的学习,使得学生了解工厂工艺设计过程,了解如何将所学知识集成在一起来完成一项工程设计工作。 二、教学目标及要求:1、 通过该课程使学生了解发酵工厂工程设计的流程和工艺设计的全过程;2、 料解工艺设计专业在工艺设计中的重要性及其与辅助工程设计之间的关系;3、 学习工艺计算中基本的计算方法:物料衡算及热量衡算;4、 学习设备、管道的选型及计算、设计;5、 学习工程图纸绘制方法和表达规范; 三、实验内容与学时分配:绪论 (1学时)本章的重点和难点:工厂设计在国民经济中的地位和意义、生产工艺设计在总体设计中的重要性、工厂设计工作原则 (1学时 了解)第一章 基本建设程序 (1学时)本章的重点和难点:基本建设程序、项目建议书、可行性研究的任务、意义和深度第一节 概述 (1学时 理解)一、 规定基本建设程序的必要性二、 基本建设程序内容第二节 项目建议书一、 项目建议书的任务和意义二、 项目建议书的主要内容第三节 可行性研究 一、 可行性研究的任务和意义三、可行性研究深度和审批程序第四节 设计任务书 一、

  • 【分享】很全的课程名称英文翻译

    顺序比较乱,大家谅解生物物理学 Biophysics 真空冷冻干燥技术 Vacuum Freezing & Drying Technology 16位微机 16 Digit Microcomputer ALGOL语言 ALGOL Language BASIC 语言 BASIC Language BASIC 语言及应用 BASIC Language & Application C 语言 C Language CAD 概论 Introduction to CAD CAD/CAM CAD/CAM COBOL语言 COBOL Language COBOL语言程序设计 COBOL Language Program Designing C与UNIX环境 C Language & Unix Environment C语言与生物医学信息处理 C Language & Biomedical Information Processing dBASE Ⅲ课程设计 C ourse Exercise in dBASE Ⅲ FORTRAN语言 FORTRAN Language IBM-PC/XT Fundamentals of Microcomputer IBM-PC/XT IBM-PC微机原理 Fundamentals of Microcomputer IBM-PC LSI设计基础 Basic of LSI Designing PASCAL大型作业 PASCAL Wide Range Working PASCAL课程设计 Course Exercise in PASCAL X射线与电镜 X-ray & Electric Microscope Z-80汇编语言程序设计 Z-80 Pragramming in Assembly Languages 薄膜光学 Film Optics 报告文学专题 Special Subject On Reportage 报刊编辑学 Newspaper & Magazine Editing 报纸编辑学 Newspaper Editing 泵与风机 Pumps and Fans 泵与水机 Pumps & Water Turbines 毕业设计 Graduation Thesis 编译方法 Methods of Compiling 编译技术 Technique of Compiling 编译原理 Fundamentals of Compiling 变电站的微机检测与控制 Computer Testing & Control in Transformer Substation 变分法与张量 Calculus of Variations & Tensor 变分学 Calculus of Variations 变质量系统热力学与新型回转压 Variable Quality System Thermal Mechanics & Neo-Ro 表面活性物质 Surface Reactive Materials 并行算法 Parallel Algorithmic 波谱学 Wave Spectrum 材料的力学性能测试 Measurement of Material Mechanical Performance 材料力学 Mechanics of Materials 财务成本管理 Financial Cost Management 财政学 Public Finance 财政与金融 Finance & Banking

  • 一种智能温湿度控制器的设计

    摘 要:介绍了一种智能温湿度控制器的设计方法及应用,最多实现三路温湿度的测量与控制;结合RS485总线技术及上位机软件,可实现数据及状态信息远传,满足低压配电智能化及网络化发展的需求。关键字:SHT11,STC89C58RD+,温湿度控制,RS4850  引言  随着电力系统规模越来越大、电压等级越来越高,供电可靠性也要求更加严格。供配电设备环境的温度、湿度是影响设备运行的重要因素。温度过高会加速仪器设备元器件老化,缩短其使用寿命,甚至直接导致设备损坏;低温、潮湿,设备表面产生凝露则有可能发生爬电、闪络等事故。  基于以上考虑,在中高压开关柜、箱变、端子箱等供配电设备中进行温度、湿度控制是十分必要的。本文将介绍一种WHD型智能温湿度控制器的设计方法,最多实现三路温度、湿度的测量与控制;结合RS485总线技术及上位机软件,可实现数据及状态信息远传,满足低压配电智能化及网络化发展的需求。1  硬件电路设计1.1 硬件设计的总体思路  硬件系统以单片机为核心,按功能可划分为:电源供电、温湿度测量、控制输出、人机对话以及通讯五个部分,如图1所示。  电源供电电路将AC220V或其他类型辅助电源转化为系统工作所需的直流电源。单片机将传感器测得的温湿度值进行比较、处理,确定输出控制部分继电器的工作状态,并显示和发送温湿度数值及输出控制部分的工作状态信息。人机对话部分具有按键信息录入功能,用户可根据实际情况,通过按键编程设置系统的工作参数。1.2 硬件的具体电路及原理  核心器件单片机选用STC公司的STC89C58RD+型单片机,它是一款兼容51内核的增强型8位机,片上资源丰富,抗干扰能力突出。STC89C58RD+(D版本)支持6时钟/机器周期,内含32K字节用户程序空间,片上集成1280字节RAM,16K字节EEPROM空间;支持ISP/IAP功能,无须专用编程器;片上还集成了看门狗电路及MAX810专用复位电路。  温湿度的测量选用SENSIRION公司开发的数字式温湿度一体传感器芯片SHT11。该传感器可同时测温度、湿度,并提供全程标定的数据输出,所以使用该传感器既可以降低硬件成本,又方便了整机测试。其技术参数如下表所示:  温度参数:   参数条件典型单位分辨率0.01℃精度0~60±1℃量程范围-40~120℃  湿度参数: 参数条件典型单位分辨率0.03%RH精度20%~80%±3%RH量程范围0~100%RH  该传感器与CPU之间的通讯采用二线制方式,即DATA(数据)线和CLK(同步时钟脉冲)线。测量三路温度、湿度时,CPU与传感器的连接电路如图2所示。CPU通用I/O口中的P1.0和P1.1,P1.2和P1.3,P1.4和P1.5分别与三路温湿度传感器SHT11连接,其中P1.0、P1.2、P1.4分别作为各路通讯的DATA(数据)线,P1.1、P1.3、P1.5分别作为各路通讯的CLK(同步时钟)线,DATA线需外加10KΩ的上拉电阻将信号提高至高电平(详情请参考SHT11数据手册)。实际使用时,传感器与控制器之间(即图中虚线部分)以屏蔽线连接,经验证,CPU与传感器之间的最大通讯距离为10米。如果使用74HC245或其他芯片提高I/O口的驱动能力,可增加通讯距离,但会降低系统的抗干扰性能,因此不予采纳。  系统采用LED数码管显示温度、湿度值,界面简洁明了。三路传感器测得的温度、湿度值以循环方式依次显示,显示部分共有7位数码管,其中4位用于显示温度值(显示范围:-40.0~100.0),并在编程状态下显示菜单及参数,2位用于显示湿度值(显示范围:0~99),1位用于显示当前显示或操作对应的传感器的编号(1~3)。数码管显示采用动态扫描方式,其驱动电路由集成电路74HC595及74HC164构成。74HC595是一款带有输出门锁功能的8位串行输入、并行输出(或串行输出)的移位寄存器,用于数码管的段驱动;74HC164的串行输入、并行输出功能用于扫描显示每一位数码管,如图3所示。  系统采用继电器或可控硅作为控制输出,电源部分采用开关电源方案,通讯部分采用RS485接口,具体电路设计请参考相关书籍,此处不予赘述。2  软件设计方法  系统软件设计包括以下四个部分:主程序、测量控制模块、显示模块及通讯模块。  主程序完成上电或复位初始化,复位看门狗,查询按键信息等功能,程序设计流程如图4所示。  程序初始化包括配置CPU的SFR,设置I/O口初始状态,从EEPROM读取工作参数,设置看门狗定时器的复位时间等。需要注意的是,一般只在主程序中喂狗,看门狗的复位时间时要设置的比测量程序中可能出现的最长等待时间还要长。以下给出主程序的部分C语言源代码。  void Main ()  {  WDT_CONTR = 0x00;//关闭看门狗  InitialEeprom();//读EEPROM  InitialIO();//初始化I/O状态  InitialSFR();//设置SFR

  • 【转帖】智能在线电导率分析仪的设计与实现

    智能在线电导率分析仪的设计与实现林晓梅 尤文 李慧 金星 王盛慧(长春工业大学电气与电子工程学院,130012) 摘 要:介绍了一个利用单片机技术的智能在线电导率分析仪的设计,给出了系统的硬件结构和软件设计的思路。本设计符合工厂应用的要求,可以由用户自己定义、自己设计,以满足不同的要求。 关键词:电导率 专家系统0引言 近年来,随着饮用纯净水、药用蒸馏水、生物制品用水、动力锅炉及大型发电机组冷却用水需求量的急剧增加,以及木材烘干、粮食水份检测等技术的广泛应用,越来越多的产品、技术开始对介质的导电性能、成份要求给出准确的分析和评价,而且在实时性、准确度等方面提出了更高的要求。基于上述原因,国内外许多著名公司如美国的罗斯蒙特、中国石家庄科达仪表厂等相继开发了相应的产品。国外产品的价格明显偏高,如美国的1054B电导率分析仪离岸价为1600美元,不适于量大面广的使用。国内产品采用纯硬件结构,对影响测量结果的介质温度只能作分段象征性的补偿,效果不好、准确度低、稳定性差。更有甚者,国内外同类产品对介质流速变化产生的测量误差均没有补偿措施,仪表在不同条件下也需要人工多次调整才能使用,不仅影响了生产效率,而且增加了维护成本。基于上述背景,我们提出将专家系统和模糊推理应用于介质的在线电导率测量过程中,提出了在线补偿和在线学习推理的测量方法,这种方法同国内外同类产品中的技术相比,人工参与的机会少,仪表自调整自学习的能力强。同时,这种方法也为其它相关领域的研究提供了可借鉴的方案。1智能在线电导率分析仪的结构与功能 智能在线电导率分析仪的结构如图1所示。这个系统以普通计算机为基础,用硬件、软件实现测量系统的功能。图中激励信号电路为自制电路,采用交流方波驱动电路来驱动电导率传感器,与现有产品中所采用的桥式电路相比较,不仅在线性度、准确度和测量范围上都有显著提高,而且,交流驱动方式与现有产品中的直流驱动方式相比,彻底克服了电导率传感器的极化现象,从根本上保证了测量的精度。通过TCP/IP协议把采样数据送往上位机,上位机软件采用LabVIEW程序设计,可以由用户自己定义、自己设计,以满足不同的要求。 智能在线电导率分析仪的功能为: (1)能对本质情况进行实时在线检测,提供故障诊断依据,检测参数为电导率和温度值; (2)建立网络数据库,记录电导率历史运行数据,判断报警状态和报警数据; (3)利用数字信号处理和统计技术,提供反映电导率的图谱和统计分析结果; (4)提供系统参数组态功能,根据现场具体情况定义相关系统参数,完成系统重构,以满足不同用户的要求; (5)在企业网内对水质的运行实现远程监控与分析; (6)实现虚拟仪器的网页发布。2智能在线电导率分析仪的硬件介绍2.1程控放大部分 程控放大部分由1片CD4051、1片OP07和4个反馈电阻组成。采样信号进入OP07的正向输入端,CD4051的X(3脚)接OP07的负向输入端,A端(11脚)B端(10端)分别与单片机的P3.6与P3.7连接,C(9脚)接地。程序通过对CD4051不同通道的选择,来构成不同增益的同向放大器,实现对不同范围的温度与电导率信号的测量。2.2AD部分 AD部分由1片CD4040、1片ICL7135、电阻与电容组成。本系统利用ICL7135进行模数转换与时间成比例的关系,实现单片机与ICL7135的最简连接。将AT89C52的ALE通过CD4040做8分频后得到ICL7135所需500K的时钟。将ICL7135的BUSY和POL分别与单片机的INT0和T1连接。程序将INT0设成门控方式工作,即当INT0脚为高电平时,T0工作在计时方式来计高电平的时间。当ICL7135进行模数转换时,BUSY信号为高电平,转换结束时BUSY为低电平。由于T0、ALE与系统时钟频率之间有一定的比例关系就可以计算出要转换结果。2.3单片机部分 单片机部分由AT89C52、AT24C08、12M晶振和复位电路构成。其中AT24C08中存储着系统参数以及温度补偿数据表。 多路开关部分电路如图2所示,由1片CD4051、电阻、电容和稳压管等组成。CD4051的X接程控放大部分OP07的正向输入端,A端和B端分别与单片机的P1.7和P1.6连接,C接地。程序通过对CD4051不同通道的选择,选择不同的输入信号,实现对温度与电导率信号的测量。其中X3通道是电导率信号输入,X1通道是温度信号输入。2.4激励电路部分 激励信号由CD4052的Y通道经分压电阻后激励电导率传感器,同时在U1点得到与电导率信号成正比的信号。该信号经CD4053的X通道在经阻容滤波后,进入CD4051的X0通道后进入程控放大部分。为了去掉CD4052中通道电阻带来的误差,在U2点处测得直接加在分压电阻与电导率的激励信号,由CD4051的X4、X5通道经CD4053的Z通道在经阻容滤波后,进入CD4051的X2通道后进入程控放大部分。这样用U1、U2和分压电阻的阻值就可以计算出电导率的值。采用CD4094将CPU传来的转行控制信号,转换成并行的控制信号来控制多路开关选通的通道。2.5通讯部分 仪表使用异步串行通讯接口,接口电平符合RS232C或RS485标准中的规定。数据格式为1个起始位、8位数据、无校验位。1个或2个停止位。通讯传输数据的波特率可调为1200~19200bit/S。仪表采用多机通讯协议,如果采用RS485通讯接口,则可将1~101台的仪表同时连接在一个通讯接口上。采用RS232C通讯接口时,一个通讯接口只能联接一台仪表。RS485通讯接口通讯距离长达1km以上,只需两根线就能使多台AI仪表与计算机进行通讯,优于RS232通讯接口。为使用普通个人计算机PC能作上位机,可使用RS232C/RC485型通讯接口转换器,将计算机上的RS232C通讯口转为RS485通讯口。3结束语 首先,该仪表采用交流方波信号作为激励信号,提高了测量结果的线性度和精度,防止电导率传感器在使用过程中的极化现象,延长了使用寿命;其次,该仪表采用专家系统技术和在线可编程技术对介质温度和介质流速变化带来的测量误差进行的补偿,使得测量结果更为精确,体现了仪表的智能化。在不增加制造成本的情况 下,用软件技术降低了测量误差,提高了测量精度。另外,虽然整个补偿方法采用软件进行,但是由于是按预置表进行的,因此计算量不大,程序执行时间较短,从而保证了测量过程的实时性。为该仪表进入自动控制系统奠定了基础。参考文献1方初良.电导式分析仪表.北京:水利电力出版社,1983.72王永红.过程检测仪表.北京:化学工业出版社,1999.93林晓梅等.利用虚拟仪器设计的智能在线电导率分析仪.中国仪器仪表,2002.2

  • 【精品课程推荐】化学测量不确定度的评定

    [color=#ff0000][b]直播时间:[/b][/color]2018/11/27 9:30[b][color=#ff0000]讲师介绍:[/color][/b]刘崇华 ,原广东检验检疫技术中心研究员,从事进出口玩具等消费品有害化学物质检测、能力验证及安全标准研究工作,先后组织国家认可委CNAS等30余次能力验证计划,主持及参与完成17个科研项目,制定12项国家标准和行业标准,发表50余篇论文,主编专著3部,获授权专利6项。[b][color=#ff0000]内容简介:[/color][/b]第一部分摘要:本课程在讲授测量不确定度基本概念的基础上,阐述测量误差与测量不确定度、随机误差与系统误差的主要区别;讲解偏差、方差与标准偏差,标准不确定度、合成不确定度以及扩展不确定度,置信区间、置信概率、显著水平与自由度等不确定度评定中涉及的一系列基本概念。结合测量不确定度评定的相关国际、国内指南,分别讲解不确定度A类与B类评定的注意事项及评定方法。第二部分摘要:课程讲述不确定度主要来源(如质量测量和液体体积测量不确定度来源)及注意事项,讲解不确定度评定的流程,进一步讲解不确定度合成、传播定律与合成标准不确定度的扩展。并以化学测量不确定度的评定实例,解析实例中不确定度的来源与计算方法。[color=#ff0000][b]报名链接:[/b][/color][url]https://www.instrument.com.cn/ykt/course/live/index?sid=130[/url][color=#ff0000][b]温馨提示:[/b][/color]直播结束后可回放,有效期两年,购买后不支持退款、转让;[b][/b]如需开票,请在购买支付页面填写发票信息;更多课程咨询及购买课程时遇到任何问题请联系客服人员:小叶子:xyz4077(微信)[b][/b]

  • 太阳辐射光谱仪智能校准设计

    太阳辐射光谱仪智能校准设计

    太阳辐射光谱仪智能校准设计太阳辐射光谱仪环境条件误差的处理:在测试过程中,采用太阳辐射光谱仪。传感器的底部为一个半球形玻璃顶罩,存在夜间热偏移现象,通过公式计算出热偏移的订正值进行辐射值的订正,而温度是使太阳辐射光谱仪的测量值产生非线性误差的主要原因,通过插值法将测量的数据线性化。太阳辐射光谱仪测量方法误差的处理:在对数据的处理上,太阳辐射光谱仪在一组数据中检测出1-2个不可靠数据并利用剩下的数据求加权平均计算出一个测试结果,这种处理方法可以在很大程度上减少由于外界环境造成的尖峰干扰。太阳辐射光谱仪人为因素的处理:人员误差是由太阳辐射光谱仪测量人员造成的,包括技术性误差、粗心大意误差、程序性误差、明知故犯误差四种,在检验过程中由于人为因素而造成的检验误差占了大部分。为了减少操作人员带来的误差,应该主要从太阳辐射测量人员自身上入手,太阳辐射光谱仪的技术性只能减少其部分的影响。[img=太阳辐射光谱仪,400,400]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/08/202208260922225942_9773_4136176_3.jpg!w690x690.jpg[/img]太阳辐射光谱仪数据测量误差的处理方式:(1)标准器件误差的处理:在设计过程中对于太阳辐射光谱仪中各个参数的测量所采用的器件的标准均比文中所要求的测量标准高一级别,如用高精度的点温计进行温度测量等等。对太阳总辐射的精确标定是通过太阳辐射光谱仪水平面上的散射与直射之和来计算总辐射的。散射辐射的精确测量采用黑白相间散射辐射表,太阳直接辐射的测量采用直接辐射表。(2)仪表误差的处理:在设计过程中选择了高精度太阳辐射光谱仪模数转换器ADSL218这类较好的元器件,设计了较为合理的测试程序,并进行了适当的PCB板布局,减少在测量过程中仪器本身引起的误差。(3)附件误差的处理:太阳辐射光谱仪通过采用标准成熟的接口器件可以减少触点的影响等。这样可以减少在测量过程中由附件引起的误差。[img=太阳辐射光谱仪,400,400]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/08/202208260922432588_7628_4136176_3.jpg!w690x690.jpg[/img]

  • 仪器仪表设计的核心及应用

    仪器仪表设计的核心及应用大多数学校还开设了精密(光电)仪器设计、传感器原理及应用、单片机原理反应用、光电检测技术、光学设计、计算机语言(c语言、C++等)等,其小个别的课程,根据各个学校自行安排取舍。 由于历史原团,各个学校的“测抑技术与仪器”专业,仍然保留了自己特色,在上述的主要课程之外,还安排其他与本专业关系密切的课程,如敝字信号与图像处理技术、自动技制理论、误处理论及数据处理、数据结构、通估系统原理、信号和线性系统、电子测员原理与仪器仪表、激光应用技术、CCD应用技术、计算机网络技术、计算机多媒体技术、计算机视觉技术、光纤通们、过程钟制仪表、虚拟仪器、智能仪表的设计均实践、机械货测匝、自动显示仪人、允损检验、故障诊断、电磁测量等。 上述的课程安排对将来从事测量、仪器与系统的设计、科技开发、应用研充、运行管理是必须的。 通过上述对“测柠技术与仪器”类专业本科个课程安排,学生会对“测控技术与仪器”专业的核心知识合所了解。 4年的大学学习,将使本专业学生氏合收艾的光学、精密机械、心子、汁算机学科的知识,通过光、机、电、汁算机的结合,掌握当代测控技术和实验研究能力,成为从容朽关的测量、仪器与系统的设计。科技开发、应用研究、运行管理答的专业人才。上述专业速础棵和专业课所讲授的内容可以归纳为如夏几部分: (1)模拟电路与数字电路是测使仪器和智能仪器中不可缺少的,好比是仪器的神经,它关系到仪器动作执行,。件、传感器、检测信号采集和数据处邢、显尔工作等指令的传达,这部分内容有模拟电子技术耳础、数字电子技术基础课程,这是本科生必修课程。 (2)仪器设计与机械结构部分好比是仪器的躯体和四肢骨骸,它创括屯子测量原理与仪器、自动以di仪太、过程控制仪炭、智能仪表的设计与实践、精密机械与仪器设计、精密机械制造工程、精密机械基础等课程。 (3)计算机软件、硬件好比是仪器的大脑,它包括单片机原理及应用、中片机原理及应用、计‘算机语言(c语言、〔C++等)。计算机网络技术、刘算机多媒体技术、汁算机视觉技术、虚拟仪器、数据结构等畸H算机有关的课程。 (4)传感器好比是仪器的视觉、触觉、嗅觉等感知外部世界的器官,达部分包抓捡测技术及传感器的内容、如光电检测技术、传感器原理及府用、九损检验、故降诊断、电磁测量、机械量测量、精密测控与系统、CCD)应塌技术、传感器原理及应用、光纤通信等课程 (5)误差分析与数据处理好比是仪器的思想,如信号分析i处理、数字信号与图像处理技术、误差职论从数据处5R、信号和线性系统、自动拧制理沦课程。 (6)工程光学、激光应用技术犹如仪器所使用的丁具v通过发射光(激光)信号来感知外部,这也是学生必须掌握的知识。 以上几个部分课程,合些知以是相互支又、渗透的,不司能分得很清楚,主要看各个学校对内容的取仑c学生只有全四掌握述的基础知识,刁能掌握测量与控制理论和有关测控仪器的设计方法、才能具有测拉技术仪器系统的府用及设计开发能力。来源——中国仪器仪表展览网

  • 智能温度传感器的发展趋势

    智能温度传感器都具有多种工作模式可供选择,主要包括单次转换模式、连续转换模式、待机模式,有的还增加了低温极限扩展模式,操作非常简便。对某些智能温度传感器而言,主机(外部微处理器或单片机)还可通过相应的寄存器来设定其A/D转换速率(典型产品为MAX6654),分辨力及最大转换时间(典型产品为DS1624)。   能温度控制器是在智能温度传感器的基础上发展而成的。典型产品有DS1620、DS1623、TCN75、LM76、MAX6625。智能温度控制器适配各种微控制器,构成智能化温控系统;它们还可以脱离微控制器单独工作,自行构成一个温控仪。 2.3总线技术的标准化与规范化   目前,智能温度传感器的总线技术也实现了标准化、规范化,所采用的总线主要有单线(1-Wire)总线、I2C总线、SMBus总线和spI总线。温度传感器作为从机可通过专用总线接口与主机进行通信。 2.4可靠性及安全性设计   传统的A/D转换器大多采用积分式或逐次比较式转换技术,其噪声容限低,抑制混叠噪声及量化噪声的能力比较差。新型智能温度传感器(例如TMP03/04、LM74、LM83)普遍采用了高性能的Σ-Δ式A/D转换器,它能以很高的采样速率和很低的采样分辨力将模拟信号转换成数字信号,再利用过采样、噪声整形和数字滤波技术,来提高有效分辨力。Σ-Δ式A/D转换器不仅能滤除量化噪声,而且对外围元件的精度要求低;由于采用了数字反馈方式,因此比较器的失调电压及零点漂移都不会影响温度的转换精度。这种智能温度传感器兼有抑制串模干扰能力强、分辨力高、线性度好、成本低等优点。   为了避免在温控系统受到噪声干扰时产生误动作,在AD7416/7417/7817、LM75/76、MAX6625/6626等智能温度传感器的内部,都设置了一个可编程的“故障排队(fAultqueue)”计数器,专用于设定允许被测温度值超过上、下限的次数。仅当被测温度连续超过上限或低于下限的次数达到或超过所设定的次数n(n=1~4)时,才能触发中断端。若故障次数不满足上述条件或故障不是连续发生的,故障计数器就复位而不会触发中断端。这意味着假定n=3时,那么偶然受到一次或两次噪声干扰,都不会影响温控系统的正常工作。   LM76型智能温度传感器增加了温度窗口比较器,非常适合设计一个符合ACPI(AdvAnced ConfigurAtion And Power InterfAce,即“先进配置与电源接口”)规范的温控系统。这种系统具有完善的过热保护功能,可用来监控笔记本电脑和服务器中CPU及主电路的温度。微处理器最高可承受的工作温度规定为tH,台式计算机一般为75°C,高档笔记本电脑的专用CPU可达100°C。一旦CPU或主电路的温度超出所设定的上、下限时, INT端立即使主机产生中断,再通过电源控制器发出信号,迅速将主电源关断起到保护作用。此外,当温度超过CPU的极限温度时,严重超温报警输出端(T_CRIT_A)也能直接关断主电源,并且该端还可通过独立的硬件关断电路来切断主电源,以防主电源控制失灵。上述三重安全性保护措施已成为国际上设计温控系统的新观念。   为防止因人体静电放电(ESD)而损坏芯片。一些智能温度传感器还增加了ESD保护电路,一般可承受1000~4000V的静电放电电压。通常是将人体等效于由100PF电容和1.2K欧姆电阻串联而成的电路模型,当人体放电时,TCN75型智能温度传感器的串行接口端、中断/比较器信号输出端和地址输入端均可承受1000V的静电放电电压。LM83型智能温度传感器则可承受4000V的静电放电电压。   最新开发的智能温度传感器(例如MAX6654、LM83)还增加了传感器故障检测功能,能自动检测外部晶体管温度传感器(亦称远程传感器)的开路或短路故障。MAX6654还具有选择“寄生阻抗抵消”(PArAsitic ResistAnce CAncellAtion,英文缩写为prc)模式,能抵消远程传感器引线阻抗所引起的测温误差,即使引线阻抗达到100欧姆,也不会影响测量精度。远程传感器引线可采用普通双绞线或者带屏蔽层的双绞线。 2.5虚拟温度传感器和网络温度传感器 (1)虚拟传感器   虚拟传感器是基于传感器硬件和计算机平台、并通过软件开发而成的。利用软件可完成传感器的标定及校准,以实现最佳性能指标。最近,美国B&K公司已开发出一种基于软件设置的TEDS型虚拟传感器,其主要特点是每只传感器都有唯一的产品序列号并且附带一张软盘,软盘上存储着对该传感器进行标定的有关数据。使用时,传感器通过数据采集器接至计算机,首先从计算机输入该传感器的产品序列号,再从软盘上读出有关数据,然后自动完成对传感器的检查、传感器参数的读取、传感器设置和记录工作。 (2)网络温度传感器   网络温度传感器是包含数字传感器、网络接口和处理单元的新一代智能传感器。数字传感器首先将被测温度转换成数字量,再送给微控制器作数据处理。最后将测量结果传输给网络,以便实现各传感器之间、传感器与执行器之间、传感器与系统之间的数据交换及资源共享,在更换传感器时无须进行标定和校准,可做到“即插即用(Plug&PlAy)”,这样就极大地方便了用户。 2.6单片测温系统   单片系统(

  • 差压变送器在目前的油库油罐液位的测量设计中的应用

    在目前的油库油罐液位的测量设计中,差压变送器比较流行的是采用雷达液位计或浮球、浮标、钢带式液位计等。雷达液位计虽然精度高但成本也高,而浮标、浮球等液位计,安装、维护比较麻烦。差压式液位计,在锅炉汽包等密闭容器中应用广泛,但测量结果并非真正液位,因此在油罐液位测量的设计鲜有应用。其实油库油罐的精确液位,并不十分重要,用户实际要了解的并不是液位,而是通过测量液位来了解油罐中油品的实际数量(即吨数),从而防止满溢。由此分析采用差压法来测液位(实际为吨数)也不失为一个好的选择。因为目前差压变送器的应用十分成熟,象1151、3051以及EJA等差压变送器,技术十分完善,精度可达0.075级,而且价格大幅下跌,性能价格较高。差压变送器的注意问题   (1) 设计和安装时应考虑油罐底部的取压开孔尽可能放低,以消除温度变化而造成的误差,必要时引入温度补偿。   (2) 在油罐的罐体水平截面不等的情况下(如上小下大),要考虑补偿措施。如二次表选用WP-H80系列液位-容量控制仪。   (3) 为达到一定精度,如油罐顶部装有呼吸阀时,必须采用差压变送器而不能采用压力变送器。对敞口油罐或精度要求不高时,可直接采用压力变送器以方便安装。   (4) 二次表尽量采用智能表,可方便改变量程,实现温度补偿等。

  • 智能温度变送器的感念是什么

    二线制热电阻温度变送器的功能是将温度信号线性地变换成4mA~20mA直流标准输出信号.同时在现场利用LCD液晶显示器指示温度。模拟二线制温度变送器大都采用分立元件组成.存在较大的温度漂移;同时热电阻木身存在非线性,所以还要进行非线性处理。模拟元件在非线性处理上存在的问题是精度不高(一般在0.5级~1.0级).随着微处理器功耗的降低和新器件的不断出现,以“A/D+微处理器+D/A”模式的智能变送器,在信号的处理、测量精度、仪表维修和维护等方面与老式变送器相比,存在较大的优势.是今后变送器的主要发展方向。 智能温度变送器在系统结构上分为电源管理模块、信号处埋模块、数据运算模块、V/I变换模块,电路结构如图10.8所示仪器仪表网展示。http://www.china-1718.com/File/day_120104/201201041154172254.jpg 当被测信号的量程从0-100%变化时.两根传输线上电流变化对应4mA-20mA,因此要求包括微处理器在内的整体电路静态工作电流小于4mA. RL为信号采样负载电阻,在供电电源为17V-30V的前提下,回路4mA-20mA电流由热电阻信号R确定。 通过框图可以看到,首先对被测信号进行采集,然后通过信号处理模块对信号进行放大.再由数据处理模块进行信号的软件线性化处理,最后通过V/I变换模块把线性反映温度变化大小的信号,调制成电压信号后转换成相应电流信号(0mA- 16mA),加上系统的静态功耗4mA,形成4mA-20mA的电流信号通过二线电流线输出。

  • 通过测量劳易测传感器实现智能监控

    通过测量劳易测传感器实现智能监控测量劳易测传感器能够主动检测距离,定位系统部件,并监控其他参数,以便可以智能、独立地采取行动,如在工艺过程中进行控制性干预。在此区域,您可以找到各种技术和设计,使您的系统尽可能高效、无故障地运行。劳易测致力于成为测量传感器技术驱动力之一,并以完善齐全的杰出产品功能为基础,包括...广泛的集成接口,通过这些接口,劳易测的设备可毫无问题地与各种常用现场总线系统通信。工作范围高达10,000米的创新型条码定位系统,可以毫米级的精度绝对定位移动对象。激光距离测量系统,按照PTB校准标准,最高可以毫米级的精度测量300米。测量劳易测传感器十分适合各种复杂检测任务。除了典型的功能(例如,高精度、高分辨率或大检测距离)之外,[url=http://www.china-leuze.com/]劳易测传感器[/url]还具有如集成智能数据评估和各种接口技术、运行轻松、安装简单等多种特性。这使得劳易测电子传感器对于特定的任务特别有吸引力。”

  • 活动发挥难道发挥内

    跪求:我在做一个课程设计,有一个数据:在1.0MPa,40摄氏度时,碳酸丙烯酯的物性数据实在是找不到阿,不知道哪位高手可以帮个忙??? [em02]

  • 【求助】求助:换热器的污垢热阻是怎么查

    化工原理课程设计中要查内侧(水)的污垢热阻和外侧(煤油)的污垢热阻 我看了几本不同的参考书,他们的数值都不同有0.00034 的有0.0000349以及0.00172(都是水侧),这是怎么查的 ,是不同换热器的污垢热阻都不同?请大家帮忙!!!

  • 智能温度变送器的特点

    智能温度变送器的技术相对而言已经相当的成熟了,他主要采用通信方式进行传输。那么那么又知道他的特点都有哪些吗?智能温度变送器的特点主要有以下5点,不妨来看看吧……   1.智能温变器具有各种补偿功能  温变器能对不同分度号热电偶、热电阻的进行非线性补偿,也可以实现热电阻的引线补偿,热电偶冷端温度补偿,零点、量程的自校正等,并且补偿精度高。  2.具有通信功能。可以与其他各种智能化的现场控制设备以及上层管理控制计算机实现双向信息通信。  3.具有自诊断功能  操作人员需要定时的校正变送器的零点和满刻度值,以避免漂移情况的产生;对输入信号和输出信号回路断线报警功能,被测参数超限报警设置,变送器内部各芯片进行监视,工作异常时给出报警信号等。 4.通用性能  智能式温度变送器一般是与各种热电阻或热电偶联合使用,并能接受其他传感器输出的电阻或毫伏(mV)电压信号,并且量程较大,具有很宽的可调范围。  5.使用方便灵活  智能式温度变送器所能接受的传感器的类型、规格以及量程是可以通过上位机或手持终端进行任意组态设置的,此外对变送器的零点和满度值也可以进行远距离的调整。

  • KIC智能测温仪X5:为您带来倬越的温度监测体验

    KIC智能测温仪X5:为您带来倬越的温度监测体验

    在日常使用中,我们经常需要对温度进行准确的监测和控制。而KIC智能测温仪X5正是为了满足这一需求而设计开发的一款顶级产品。不仅拥有强劲、精致的硬件设计,还提供长达两年的质保服务,让您放心无忧。[b]硬件升级:更耐用、更稳定[/b]KIC智能测温仪X5经过全新的硬件升级,在繁重的日常使用下也能表现础色。其电子线路设计更加宪进,使得设备可以承受更高的电压峰值,并且支持电池或USB供电选项。这种灵活性使得该仪器适用于各种工作场景,并且可以根据实际情况自动选择蕞犹质量设置方案。[b]多重防护功能:安全保障[/b][img=,690,517]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/08/202308021005476013_696_5802683_3.jpg!w690x517.jpg[/img]KIC智能测温仪X5特别注重用户安全性,并配备了多重防护功能。通过额外增加电路保护装置以及静电和漏电技术的防护措施,有效减少了设备受损风险,并提高了用户的使用安全性。无论在何种环境下使用,KIC智能测温仪X5都可以保障您和您的团队的安全。[b]两年质保:放心购买[/b]KIC对于这款智能测温仪X5非常有信心,因此承诺为其提供长达两年的质保期。如果在质保期内出现任何硬件故障或问题,我们将会进行维修或更换。您只需简单地联系我们的客服团队就可以享受到犹质售后服务,在使用过程中无后顾之忧。总而言之,KIC智能测温仪X5是一款功能强大、耐用可靠并且注重用户安全性的产品。不管是在家庭日常生活还是工作场景中使用,它都能帮助您实时监测和控制温度,并确保温度稳定和精崅。赶紧购买一台KIC智能测温仪X5吧,体验倬越的温度监测体验![b]苏州仁恩机电科技有限公司[/b],是一家集半导体宪进封装进口设备及材料和槁端电子制造相关设备解决方案集成供应商的公司。我们提供广泛的代理制造设备,可应用于汽车、医疗、3C、航天、军工、电力等电子工业应用行业。欢迎联系我们,让我们为您提供犹质服务。

  • 处理量46×104吨/年再生氮气管式换热器设计

    处理量46×104吨/年再生氮气管式换热器设计

    [align=center]化工原理课程设计说明书[/align]题目:处理量46×10[sup]4[/sup]吨/年再生氮气管式换热器设计[align=center]目录[/align]TOC \o "1-2" \h \u摘 要 - 1 -第1章 课程设计的基础知识 - 2 -1.1 课程设计的目的、数据 - 2 -1.2 设计内容及要求 - 2 -第2章 换热器的设计与选用 - 4 -2.1换热器设备的分类及性能比较 - 4 -2.2 列管式换热器的设计及系列选用概要 - 4 -2.3 复选及计算设计概要 - 5 -第3章 计算及物性参数确定 - 7 -3.1介质流向及定性参数的确定 - 7 -3.2 浮头式换热器概要 - 8 -3.3 热负荷、平均温差及估算面积 - 10 -3.4 总传热系数与总传热面积确定 - 11 -3.5换热器内压降的核算 - 17 -3.6 壳体壁厚确定 - 20 -设计评述与体会 - 21 -参考文献 - 22 -致 谢 - 22 -附录 - 23 -附录1 - 23 -[align=center]摘 要[/align]换热器是在工厂生产中最常见的过程设备之一,是用于物料之间进行热量传递的过程设备,使热量从热流体传递到冷流体的设备。通过这种设备使物料能达到指定的温度以满足工艺的要求。浮头式换热器是针对固定管板式换热器在热补偿方面的缺陷进行了改进的换热设备。两端管板只有一端与壳体完全固定,另一端则可相对于壳体做某些移动,该端称之为浮头。此次设计针对一定年产量的物料进行换热器的选用与设计,通过设计掌握能力以及理论与实际相结合效果,推动学习的兴趣与效率。关键词:[font=宋体]换热器;换热器设计;[/font][font=times new roman]浮头式换热器[/font][font=宋体];热量传递[/font]AbstractHeat exchanger is used in the materials to carry on the thermal transmission the process. Through this kind of equipment,materials achieve assignment the temperature to satisfy the craft the request. Floating head heat exchanger tube against a fixed plate heat exchanger in the thermal compensation of the defects and improved heat transfer equipment.[color=black]Completely fixed on both ends of the tube plate only at one end and shell, on the other side can do some movement relative to the shell, the end is called floating head.This design for a certain output of material selection and design of heat exchanger is, through the design master ability as well as the effect of integrating theory with practice, to promote the learning interest and efficiency.[/color]Keywords[color=black]: [/color][color=black]Heat exchanger The heat exchanger design Floating head heat exchanger The heat transfe[/color][font=tahoma][color=black]r[/color][/font][align=center]第1章 课程设计的基础知识[/align]1.1 课程设计的目的、数据[color=#333333]1、设计题目: [/color][color=#333333]处理量[/color][color=#333333] [/color][font=times new roman][color=#333333]46×10[/color][/font][font=times new roman][sup][size=20px][color=#333333]4[/color][/size][/sup][/font][font=times new roman][color=#333333] [/color][/font][color=#333333] [/color][color=#333333]吨/年[/color][color=black]再生氮气管式换热器的设计。[/color][color=#333333] [/color][color=black]2、设计的目的[/color][color=black]: [/color][color=black] 通过对氮气再生列管式换热器设计,达到让学生了解该换热器的结构特点,并能根据工艺要求选择适当的类型,同时还能根据传热的基本原理,选择流程,确定换热器的基本尺寸,计算传热面积以及计算流体阻力。 [/color][color=black]3、设计原始数据[/color][color=black] [/color][color=black]学生任务分配:按以下处理能力1~11号从左到右依次选取[/color][color=black](1)处理能力 [/color][font=times new roman][color=black](25、30、37、 40、46、50、55、58)×10[/color][/font][font=times new roman][sup][color=black]6[/color][/sup][/font][color=black]吨/年再生氮气[/color][color=black](2)设备型式  列管式换热器[/color][color=black](3)操作条件 [/color] ①管程进口压力 [font=times new roman]2.5MPa[/font]饱和蒸汽出口压力2.5MPa饱和水②壳程 进口温度为 50℃, 出口温度为200℃压力为0.5MPa[color=#333333]③ 每年按309天计,每天24小时连续运行 [/color]1.2 设计内容及要求 [size=16px] [/size]1、设计内容:(1)工艺设计:确定设备的主要工艺尺寸,如:管径、管长、管子数目、管程数目等,计算K[sub]0[/sub]。(2)结构设计:确定管板、壳体、封头的结构和尺寸; 确定连接方式、管板的列管的排列方式、管法兰、接管法兰、接管等组件的结构。(3)绘制列管式换热器的装配图及编写课程设计说明书。[color=#333333]设计说明书的内容: [/color] (1)封面,包括课程设计题目、学生班级及姓名、指导老师、时间;(2)目录(标题及页数);(3)设计任务书; (4)中、英文摘要 (5)设计简要说明,包括:换热器总体结构(换热器型式、主要结构)的选择等; (6)换热过程的工艺计算包括:物料衡算、热量衡算、传热面积、换热管型号、壳体直径等; (7)换热器的结构计算; (8)换热器设计技术说明及汇总,包括:技术特性表和设计结果汇总表; (9)附属设备的选择(选做); (10)设计评论及存在问题的讨论。 (11)参考文献,设计所参阅的资料均应标明资料的名称、作者、期,页、版本等。3、设计要求: (1) 要求查阅有关换热器设计的相关资料,了解换热器的设计过程,了解过程换热原理。 (2)所确定的与设计计算有关的参数要充分、可靠、计算结果准确。 (3)设计必须独立完成,要求方案正确,论据充分,设计说明书内容要全面,应包括设计任务书中的所有内容,要求文字简炼,层次、阐述清楚,书写工整。;(4) 换热器装配图应按化工设备设计中的有关规定绘制。[color=black]设计图要求[/color][color=black]用A1(594×841)图纸绘制换热器一张,图面基本内容:包括主视图、俯视图、、 剖面图、局部放大图及其它。 [/color] 第2章 换热器的设计与选用2.1换热器设备的分类及性能比较由工艺用途可将传热设备分为加热器、冷凝器、冷却器、蒸发器、再沸器、空冷器等。根据冷、热流体交换的方法,传热设备可分为:间壁式(参与换热的两流体不直接接触)、直接式(适用于参与换热的两种流体不相混溶或允许两者之间有物质扩散、机械夹带的场合)及蓄热式(多用于从高温炉气中回收热量仪预热空气或将气体加热至高温)3类,其中间壁式换热设备是化工生产中使用最多的一类。间壁式换热器包括:管式(列管式)换热器(一般承压能力高)、板式换热器(一般承压能力低)对于上述3种换热器其性能的比较。[align=center]表1三种换热器类型比较[/align][table][tr][td][align=center]换热器类型[/align][/td][td][align=center]允许P[sub]max[/sub]/Mpa[/align][/td][td][align=center]允许[/align][align=center]t[sub]max[/sub]/℃[/align][/td][td] 传热面积m[sup]2[/sup]/m[sup]3[/sup][align=center]单位体积[/align][/td][td][align=center]每平方米面积的质量 kg/m[sup]2[/sup][/align][/td][td][align=center]传热系数[/align] KJ/(m[sup]2[/sup]hk)[/td][td][align=center]金属质量Kg[/align][/td][td][align=center]可靠性[/align][/td][/tr][tr][td][align=center]固定管板式换热器[/align][/td][td][align=center]84[/align][/td][td][align=center]1000~1500[/align][/td][td][align=center]40~164[/align][/td][td][align=center]35~80[/align][/td][td][align=center]3050~6100[/align][/td][td][align=center]1[/align][/td][td][align=center]○[/align][/td][/tr][tr][td][align=center]U型管式列管换热器[/align][/td][td][align=center]100[/align][/td][td][align=center]1000~1500[/align][/td][td][align=center]30~130[/align][/td][td][align=center]-----[/align][/td][td][align=center]3050~6100[/align][/td][td][align=center]1[/align][/td][td][align=center]○[/align][/td][/tr][tr][td][align=center]浮头式列管换热器[/align][/td][td][align=center]84[/align][/td][td][align=center]1000~1500[/align][/td][td][align=center]35~135[/align][/td][td][align=center]-----[/align][/td][td][align=center]3050~6100[/align][/td][td][align=center]1[/align][/td][td][align=center]△[/align][/td][/tr][/table]对于表中各符号表示的意义是:○--好 △--尚可单位传热量的金属耗量以列管式换热器等于1为基准。2.2 列管式换热器的设计及系列选用概要汇总设计数据,分析设计任务: 根据工艺衡算和工艺物料的要求、特性,掌握物料流量、温度、压力和介质的化学性质,物性参数等数据(查手册),还要掌握物料衡算和热量衡算得出的有关设备的负荷、流程中的地位,与流程中其他设备的关系等数据。这样,换热设备的负荷和它的流程中的作用就清楚了。对于换热流程的设计:要设计换热流程,充分考虑并利用流程中的热量;换热中把冷却和预热相结合;[冷热流体巧妙结合节省流量];安排换热顺序;合理使用冷热介质;合理安排管程和壳程的介质。3、选择换热器的材质: 根据介质的腐蚀性能和其他有关性能,按照操作压力、温度、材料规格和制造价格,综合选择换热器的材质。选择换热器的类型: 根据热负荷和选用的换热器的材质,选定某一类型的换热器,根据表1。确定换热器中介质的流向: 根据热载体的性质,换热任务和换热器的结构,决定换热器种介质的流向,分别为并流、逆流或折流等方式。确定和计算平均温差Δt[sub]m[/sub]: 确定终端温差,根据化学工程有关公式,算出平均温差Δt[sub]m[/sub]。计算热负荷Q[sub]T[/sub],流体对流传热系数α: 可用粗略估计的方法,估算管内和管间流体的对流传热系数。估算污垢热阻R[sub]s[/sub]并算出总传热系数K 。计算总传热面积S: 利用总传热速率公式[font=times new roman]S=Q[/font][font=times new roman][sub]T[/sub][/font][font=times new roman]/K*Δt[/font][font=times new roman][sub]m[/sub][/font],算出总传热面积S。调整温度差再算一次传热面积。选用系列换热器的某一个型号。验算换热器的压力降:换热器的压力降一般利用工艺图或摩擦系数通过化学工程的公式计算。如果核算的压力降不在工艺的允许范围之内,应重选设备。2.3 复选及计算设计概要 如果不是选用系列换热器,则在计算出总传热面积时,则用下列顺序反复计算:根据上述程序计算传热面积[font=times new roman]S[/font]或者简化计算,取一个K的经验值,计算出热负荷[font=times new roman]Q[/font][font=times new roman][sub]T[/sub][/font]和平均温差[font=times new roman]Δt[/font][font=times new roman][sub]m[/sub][/font]之后,算出一个试算的传热面积[font=times new roman]S[/font]。确定换热器基本尺寸和管长、管数,根据上面系列试算出的传热面积S,确定换热管的规格和每根管的管长(通用标准和手册可查),再由S算出管数。根据需要的管子数目,确定排列方法,从而可以确定实际的管数,按照实际管数可以计算出有效传热面积和管程、壳程的流体流速。计算设备的管程、壳程流体的对流传热系数。根据经验选取污垢热阻。见表2[align=center]表2管壳(列管)式换热器污垢热阻推荐值表[/align][table][tr][td][align=center]物料[/align][/td][td][align=center]污垢热阻(m[sup]2[/sup]℃)/W[/align][/td][td][align=center]物料[/align][/td][td][align=center]污垢热阻(m[sup]2[/sup]℃)/W[/align][/td][/tr][tr][td][align=center]冷冻盐水[/align][/td][td][align=center]0.000172[/align][/td][td][align=center]海水[/align][/td][td][align=center]0.00008[/align][/td][/tr][tr][td][align=center]有机热载体[/align][/td][td][align=center]0.0002[/align][/td][td][align=center]蒸馏水[/align][/td][td][align=center]0.000086[/align][/td][/tr][tr][td][align=center]工业水t(10%~25%)[/font]可行。若不行重新返回计算。确定换热器各部尺寸,验算压力降。如果压力将不符合工艺允许范围,继续返回重算。最终确定换热器的结构,并列出数据表。最终对应画出工艺图与设备图,工艺图手稿,设备图AUTO---CAD画出。[align=center] [font=times new roman][size=29px]第3章 计算及物性参数确定[/size][/font][/align]3.1介质流向及定性参数的确定对于设计给定值: 管程:饱和水蒸气对应压力[font=times new roman]2.5Mpa----2.5Mpa[/font]; 壳程: 氮气 对应压力[font=times new roman]0.5Mpa[/font] 根据设计所给出的数据对应管程[font=times new roman]P=2.5Mpa=2500Kpa[/font]下所对应的物性参数等数据由《化工原理课本附录5》中的区间范围,用内差法算出。[align=center]表3饱和水蒸汽下的参数表[/align][table][tr][td][align=center]温度/℃[/align][/td][td][align=center]绝对压强/Kpa[/align][/td][td][align=center]蒸汽密度/kg/(m[sup]3[/sup])[/align][/td][td][align=center]焓(液)/KJ/kg[/align][/td][td][align=center]焓(汽)/KJ/kg[/align][/td][td][align=center]汽化热/KJ/kg[/align][/td][/tr][tr][td][align=center]220[/align][/td][td][align=center]2320.9[/align][/td][td][align=center]11.600[/align][/td][td][align=center]942.45[/align][/td][td][align=center]2801.0[/align][/td][td][align=center]1858.5[/align][/td][/tr][tr][td][align=center]230[/align][/td][td][align=center]2798.6[/align][/td][td][align=center]13.98[/align][/td][td][align=center]988.50[/align][/td][td][align=center]2800.1[/align][/td][td][align=center]1811.6[/align][/td][/tr][/table]由内差法如下图1:[img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/11/202211301822346898_4160_4139407_3.png[/img]计算出饱和水蒸汽的定性温度:相对应的在定性温度下的:C[sub]P[/sub]=4.634KJ/kg℃ λ=0.643W/(m℃) μ=0.000123Pas对于壳程但其的定性温度:0.5Mpa=500Kpa[font=宋体]下的有关物性参数:[/font]ρ=4.225kg/m[sup]3[/sup][font=宋体]——————————————密度[/font]Cp=1.406KJ/(kg℃)[font=宋体] ———————————比热容[/font]λ=0.0314W/(m℃)[font=宋体]————————————导热系数[/font]μ=0.000022Pas[font=宋体]—————————————黏度[/font]对于原氮气处理量为[font=times new roman]F=46*10[/font][font=times new roman][sup]3 [/sup][/font][font=times new roman]t/年[/font]质量流量:[font=times new roman]q[/font][font=times new roman][sub]m[/sub][/font][font=times new roman]=46*10[/font][font=times new roman][sup]4[/sup][/font][font=times new roman]*10[/font][font=times new roman][sup]3[/sup][/font][font=times new roman]kg/309*24h=6.2028*10[/font][font=times new roman][sup]4[/sup][/font][font=times new roman]kg/h[/font]体积流量:[font=times new roman]q[/font][font=times new roman][sub]v[/sub][/font][font=times new roman]=q[/font][font=times new roman][sub]m[/sub][/font][font=times new roman]/ρ=1.4681*10[/font][font=times new roman][sup]4 [/sup][/font][font=times new roman]m[/font][font=times new roman][sup]3[/sup][/font][font=times new roman]/h[/font]对于上述物性参数与各个物料之间的可靠性,在此选用换热器材质对于下面[align=center]表4压力范围表[/align][table][tr][td][align=center]0.1≤P<1.6[/align][/td][td][align=center]低压[/align][/td][/tr][tr][td][align=center]1.6≤P<10[/align][/td][td][align=center]中压[/align][/td][/tr][tr][td][align=center]10≤P<100[/align][/td][td][align=center]高压[/align][/td][/tr][tr][td][align=center]P≥100[/align][/td][td][align=center]超高压[/align][/td][/tr][/table]3.2 浮头式换热器概要浮头式换热器以其高度的可靠性和广泛的适应性,在长期使用过程中积累了丰富的经验。尽管近年来受到不断涌现的新型换热器的挑战,但反过来也不断促进了自身的发展。故迄今为止在各种换热器中仍占主导地位。浮头式换热器两端的管板,一端不与壳体相连,该端称浮头。管子受热时,管束连同浮头可以沿轴向自由伸缩,完全消除了温差应力。换热器的管子在管板上的排列不单考虑设备的紧凑性,还要考虑到流体的性质、结构设计以及加工制造方面的情况。管子在管板上的标准排列形式有四种:正三角形和转角正三角形排列,适用与壳程介质清洁,且不需要进行机械清洗的场合。正方形和转角正方形排列,能够使管间的小桥形成一条直线通道,便于用机械进行清洗,一般用于管束可抽出管间清洗的场合。浮头式换热器优点是:浮头式换热器的管束连同浮头可以自由伸缩,与外壳的膨胀无关,因而不产生温差应力;而且管束可以抽出,便于清洗管程和壳程;结构坚固;可靠性高;适应性广;处理能力大;能承受较高的工作压力。这些优点表明对于管子和壳体间温差大、壳程介质腐蚀性强、易结垢的情况,浮头式换热器很能适应。浮头式换热器缺点是:由于其结构较为复杂,尤其是单管程,锻件多,造价高,造价比固定管板式约高20%,而且浮头盖操作时无法检查,所以在安装和制造时应特别注意其密封,以免发生内漏。浮头式换热器适用范围:浮头式换热器适用于压力温度范围较大,特别是壳体和换热管壁温相差较大或介质易结垢的场合。一般易结垢介质走管程,两种介质都易结垢时,高压介质走管程,可以降低造价;腐蚀性介质宜走管程,可以减少耐腐蚀材料的用量;制造也比较方便。[img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/11/202211301822351396_319_4139407_3.png[/img][img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/11/202211301822343770_2696_4139407_3.jpg[/img][align=center]图2浮头式换热器的简图[/align]3.3 热负荷、平均温差及估算面积1、 [font=times new roman]Q=KSΔt[/font][font=times new roman][sub]m.[/sub][/font]其上式 [font=times new roman]Q[/font]—————————传热速率(热负荷),W [font=times new roman]K[/font]—————————总传热系数,[font=times new roman]W/(m[/font][font=times new roman][sup]2[/sup][/font][font=times new roman]℃)[/font] [font=times new roman]S[/font]———————————与K之对应的传热面积,[font=times new roman]m[/font][font=times new roman][sup]2[/sup][/font]; [font=times new roman]Δt[/font][font=times new roman][sub]m[/sub][/font]——————————平均温度差,[font=times new roman]℃[/font]; 传热速率(热负荷)[font=times new roman]Q[/font] 传热过程中伴随相变化:有相变、无相变。 对于此换热器设计中伴随相变化过程则: [font=times new roman]Q=W[/font][font=times new roman][sub]h[/sub][/font][font=times new roman]γ=W[/font][font=times new roman][sub]c[/sub][/font][font=times new roman]C[/font][font=times new roman][sub]pc[/sub][/font][font=times new roman](t[/font][font=times new roman][sub]2[/sub][/font][font=times new roman]-t[/font][font=times new roman][sub]1[/sub][/font][font=times new roman])[/font] 其上式 [font=times new roman]W[/font]———————饱和蒸汽的冷凝速率,[font=times new roman]kg/h或kg/s[/font] [font=times new roman]γ[/font]———————饱和蒸汽的汽化热,[font=times new roman]KJ/kg[/font] 对于下角标: [font=times new roman]h[/font]———————热; [font=times new roman]c[/font]———————冷;Q=W[sub]c[/sub]C[sub]pc[/sub](t[sub]2[/sub]-t[sub]1[/sub])=W[sub]h[/sub]γQ=W[sub]氮[/sub]C[sub]P氮[/sub]Δt=q[sub]m[/sub]C[sub]P氮[/sub]Δt=W[sub]水汽[/sub]γ[sub]水汽[/sub] =6.20×10[sup]6[/sup](KJ/h) =2.728×1.046×(200-50)×10[sup]4[/sup](KJ/h) =9.73×10[sup]3[/sup]Kwq[sub]m水汽[/sub]=9.73×10[sup]6[/sup]/1843.2(Kg/h)=0.528×10[sup]4[/sup] Kg/hq[sub]v水汽[/sub]=q[sub]m水汽[/sub]/ρ[sub]水汽[/sub]=0.4224×10[sup]3[/sup]m[sup]3[/sup]/h2、平均温度差[font=times new roman]Δt[/font][font=times new roman][sub]m[/sub][/font]1)恒温传热是的平均温度差为Δt[sub]m[/sub]=T-t [font=宋体] ——————(T热、t冷) [/font]对于变温传热时的平均温差逆流和并流:Δt[sub]1[/sub]/Δt[sub]2[/sub]>2, Δt[sub]1[/sub]/Δt[sub]2[/sub]≤2,式中 [font=times new roman]Δt[/font][font=times new roman][sub]1[/sub][/font][font=times new roman]、Δt[/font][font=times new roman][sub]2[/sub][/font]——————————分别为换热器两端热冷流体的温差,[font=times new roman]℃[/font];错流和折流:式中 ——————————按逆流计算的平均温差,[font=times new roman]℃[/font]; —————————温度校正系数,量纲为一; [font=times new roman]Δt[/font][font=times new roman][sub]m[/sub][/font][font=times new roman]=(23+173)/2=98℃[/font]初算传热面积,由于管程以及所对应的压力较高,对于流体状态,K值的取值范围取[font=times new roman]30~300W/(m[/font][font=times new roman][sup]2[/sup][/font][font=times new roman]℃)[/font]则选取[font=times new roman]K=240 W/(m[/font][font=times new roman][sup]2[/sup][/font][font=times new roman]℃)[/font]S[sub]估[/sub]=Q/KΔt[sub]m[/sub]=2.7×10[sup]6[/sup]/(240×98)m[sup]2[/sup]=114.80 m[sup]2[/sup]3.4 总传热系数与总传热面积确定选用 : Φ25mm×2.5mm[font=宋体]较高级冷拔传热管(碳钢),取管内流速为[/font]6m/s[font=宋体],以《化工原理课程设计》王卫东主编资料查取流速范围[/font]5m/s~30m/s[font=宋体]之间。[/font]2、管程数和传热管数:可根据传热管各内径和流速确定单程传热管数:按单管程计算,所需的传热管数为 按单程管设计,传热管过长宜采用多程管结构。根据本设计实际情况,现取传热管长6m,则该换热管的管程数为 传热管总根数为:平均传热温差校正及壳程数 温度校正系数根据比值P和R通过温差修正系数图得出,该值实际上表示特定流动形式在给定工艺接近逆流的程度。在设计中,除非出于必须降低壁温的目的,否则总要求[font=times new roman]≥0.8[/font],如果达不到上述要求,则应改变其他流动形式。列如下图2对于[font=times new roman]P、R[/font](比值)对于查图得(以壳侧1程,管侧2程或2n程,n=整数)[img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/11/202211301822348424_6370_4139407_3.jpg[/img]由査图3得:由于平均传热温差校正系数大于[font=times new roman]0.8[/font],同时壳程流体流量大,故取单壳程合适。管子的排列方式选择管子在管板上的排列方式有:正三角形排列、正方形排列、正方形错列。采用正三角形排列可以在同样的管板面积上排列最多的管数,应用最为普遍,但管外不易清洗,常用于清洁流体。正方形排列或转角三角形(也称错列)排列,由于可以用机械方法,因此适用于易结垢的流体。如下图所示:[img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/11/202211301822360571_310_4139407_3.jpg[/img][color=black] (A) [/color][img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/11/202211301822352063_4896_4139407_3.jpg[/img][color=black] (B) [/color][img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/11/202211301822362488_5203_4139407_3.jpg[/img][color=black](C)[/color][align=center][img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/11/202211301822354058_7280_4139407_3.jpg[/img][color=black] (D) [/color][img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/11/202211301822354919_5363_4139407_3.jpg[/img][color=black](E)[/color][/align][color=black]图 4 换热管在管板上的排列方式[/color][color=black](A) 正方形直列 (B)正方形错列 (C) 三角形直列 (D)三角形错列 (E)同心圆排列[/color][img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/11/202211301822365307_2373_4139407_3.jpg[/img] 图5因此在这选用正三角形排列的方式管子间距[font=times new roman]P[/font][font=times new roman][sub]t[/sub][/font](管中心的距离),一般是管外径的[font=times new roman]1.25[/font]倍左右,以保证 [align=center]胀管时管板的刚度,管子布置间距见下表[/align][table][tr][td][align=center]管外径d[sub]0[/sub]/mm[/align][/td][td][align=center]间距[/align][align=center]P[sub]t[/sub]/mm[/align][/td][td][align=center]管板中心到管中心距Z/mm[/align][/td][td][align=center]管外径d[sub]0[/sub]/mm[/align][/td][td][align=center]间距[/align][align=center]P[sub]t[/sub]/mm[/align][/td][td][align=center]管板中心到管中心距Z/mm[/align][/td][/tr][tr][td][align=center]19[/align][/td][td][align=center]25[/align][/td][td][align=center]19[/align][/td][td][align=center]31.8[/align][/td][td][align=center]40[/align][/td][td][align=center]26[/align][/td][/tr][tr][td][align=center]25.4[/align][/td][td][align=center]32[/align][/td][td][align=center]22[/align][/td][td][align=center]35.1[/align][/td][td][align=center]48[/align][/td][td][align=center]30[/align][/td][/tr][/table]对于我的[font=times new roman]d[/font][font=times new roman][sub]0[/sub][/font]为[font=times new roman]25mm[/font]所对应的[font=times new roman]P[/font][font=times new roman][sub]t[/sub][/font][font=times new roman]=1.25×25mm=31.25mm≈32mm[/font]对应表中数值可计算出[font=times new roman]d[/font][font=times new roman][sub]0[/sub][/font][font=times new roman]=25mm[/font]时的[font=times new roman]P[/font][font=times new roman][sub]t[/sub][/font][font=times new roman]、Z[/font]值,利用内差法[img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/11/202211301822357403_2408_4139407_3.png[/img]由图6可得[font=times new roman]P[/font][font=times new roman][sub]t[/sub][/font][font=times new roman]=31、56mm≈32mm Z=21.81mm=22mm[/font]各程相邻管的管心距为[font=times new roman]44mm[/font]壳体直径采用多管程结构,壳体直径可按式:多管程换热器壳体直径与管程数有关。式中 η 为管板利用率,取之范围如下:正三角形排列: 二管程 [font=times new roman]η=0.7~0.85[/font] 四管程 [font=times new roman]η=0.6~0.8[/font]正方形排列: 二管程 [font=times new roman]η=0.55~0.7[/font] 四管程 [font=times new roman]η=0.45~0.65[/font]计算得到的壳体直径按系列标准进行圆整。有[font=times new roman]157mm,273mm,400mm,500mm,600mm,700mm,800mm[/font]等。在这里[font=times new roman]η[/font]值取[font=times new roman]η=0.7[/font]折流挡板 采用圆缺形折流挡板(弓形折流挡板)其是常用的折流挡板,有水平圆缺和垂直圆缺两种。其切缺率(切掉圆弧的高度与壳内径之比通常为[font=times new roman]20%~50%[/font]之间)取弓形折流板圆缺高度为壳体内径的[font=times new roman]20%[/font];圆缺高度:[font=times new roman]h=0.2D=0.2×700mm=140mm[/font],圆整得[font=times new roman]h=150mm[/font] 取折流板间距 [font=times new roman]B=0.8×700mm=560mm[/font],圆整得[font=times new roman]B=600mm[/font] 折流板数目接管、壳程流体进出管口: 取接管内气体流速为[font=times new roman]u=12m/s[/font],其按气体流速范围取值[font=times new roman](5m/s~30m/s)[/font] 圆整之后可取管内径为[font=times new roman]450mm[/font]。 管程流体进出管口接管: 取接管内气体流速为[font=times new roman]u=10m/s[/font],其按气体流速范围取值[font=times new roman](5m/s~30m/s)[/font]圆整后取管内径为[font=times new roman]130mm[/font]。对流传热系数计算及传热面积核算 (1)对管程而言:流体有相变时的对流传热系数,而对于管、壳程α的计算,其通入介质都为气体,故此可用同一计算公式如下:管程传热膜系数:管程流体流通截面积:管程流体流速和雷诺数分别为普朗特数:管子按正三角形排列,传热当量直径为:代入得 (2)对于壳程传热膜系数: 故还用管子按正三角形排列:壳程流通截面积:管程流体流速和雷诺数分别为:普朗特数:污垢热阻和管壁热阻,查得管内外壁的污垢热阻都为: [font=times new roman]R[/font][font=times new roman][sub]内[/sub][/font][font=times new roman]=R[/font][font=times new roman][sub]外[/sub][/font][font=times new roman]=0.00008598(m[/font][font=times new roman][sup]2[/sup][/font][font=times new roman]℃/W)[/font] 已知管壁厚度[font=times new roman]b=0.0025mm[/font] ,对于该条件下碳钢的热导率为[font=times new roman]45W/(m℃)[/font]。总传热系数[font=times new roman]K[/font]传热面积校核,依照传热面积公式: 所选的换热器的实际传热面积为: 所以传热面积的裕度为: 或对于传热面积的校核 若说明换热器设计合理,保证留有了[font=times new roman]10%~25%[/font]的安全裕度,若不在此范围内则应重新计算。传热面积裕度合适,该换热器能够完成生产任务。3.5换热器内压降的核算 1、管程阻力对于上式中:ΔP[sub]1[/sub]、ΔP[sub]2[/sub][font=宋体]————————————分别为直管及回弯管中因摩擦阻力而引起的压降,[/font]P[sub]a[/sub][font=宋体] [/font]F[sub]t[/sub][font=宋体]————————————————结垢校正因子,对[/font]Φ25mm×2.5mm[font=宋体]管子取[/font]1.4[font=宋体],对[/font]Φ19mm×2mm[font=宋体]管子取[/font]1.5[font=宋体];[/font]N[sub]P[/sub][font=宋体]————————————————管程数;[/font]N[sub]S[/sub][font=宋体]————————————————串联的壳程数;[/font]N[sub]S[/sub]=1, N[sub]P[/sub]=4查对数坐标[font=times new roman](ε/d,R[/font][font=times new roman][sub]e[/sub][/font][font=times new roman])[/font]得,[font=times new roman]ε/d=0.25mm/20mm=0.0125[/font],此图为莫迪图[img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/11/202211301822363742_6417_4139407_3.jpg[/img]图7查得λ=0.046;算得 u[sub]i[/sub]=5.93m/s 查得ρ=12.5kg/m[sup]3 [/sup][sup] [/sup]因此流体阻力在允许范围内。2、壳程阻力,按下式计算:式中 [font=times new roman]ΔP[/font][font=times new roman][sub]0[/sub][/font]—————————壳程总阻力损失引起的压降, [font=times new roman]P[/font][font=times new roman][sub]a[/sub][/font]; [font=times new roman]ΔP[/font][font=times new roman][sub]1[/sub][/font][font=times new roman][sup]‘[/sup][/font]——————————流体横向通过管束的压降[font=times new roman],P[/font][font=times new roman][sub]a[/sub][/font] [font=times new roman]ΔP[/font][font=times new roman][sub]2[/sub][/font][font=times new roman][sup]’[/sup][/font]————————流体通过折流板出口处的压降,[font=times new roman]P[/font][font=times new roman][sub]a[/sub][/font]; [font=times new roman]F[/font][font=times new roman][sub]t[/sub][/font]—————壳程结垢校正系数,液体取[font=times new roman]1.15[/font],气体取[font=times new roman]1.0[/font];上式中[font=times new roman] F[/font]—————————管子排列方法对压降的校正因子,对正三角形排列[font=times new roman]F=0.5[/font],对正方形错列[font=times new roman]F=0.4[/font],对正方形排列[font=times new roman]F=0.3[/font] [font=times new roman]f[/font][font=times new roman][sub]0[/sub][/font]—————————壳程流体的摩擦系数,当[font=times new roman]R[/font][font=times new roman][sub]e[/sub][/font][font=times new roman]500[/font]时,[font=times new roman]f[/font][font=times new roman][sub]0[/sub][/font][font=times new roman]=5.0R[/font][font=times new roman][sub]e[/sub][/font][font=times new roman][sup]-0.228[/sup][/font] [font=times new roman]N[/font][font=times new roman][sub]B[/sub][/font]—————————折流挡板数; [font=times new roman]h[/font]——————————折流单板间距; [font=times new roman] u[/font][font=times new roman][sub]0[/sub][/font]——————————按壳程流通截面积S[sub]0[/sub]计算的流速,m/s 其中 [font=times new roman]N[/font][font=times new roman][sub]S[/sub][/font][font=times new roman]=1,F[/font][font=times new roman][sub]t[/sub][/font][font=times new roman]=1,[/font];流体流经管束的阻力:流体通过折流板缺口处的阻力:由于该换热器管程流体的操作压力较高,阻力适宜。3.6 壳体壁厚确定其他部件此设计的折流板为固定折流板,需要设拉杆和定距管,当换热气壳体直径小于[font=times new roman]600mm[/font]时,拉杆数量可取[font=times new roman]4[/font],其直径为[font=times new roman]10~12mm[/font];当壳体直径大于[font=times new roman]800mm[/font]时,拉杆数量可取[font=times new roman]6~8[/font],其直径为[font=times new roman]12mm[/font]。在这里[font=times new roman]D[/font][font=times new roman][sub]i[/sub][/font][font=times new roman]=700mm[/font],拉杆取[font=times new roman]5[/font],直径为[font=times new roman]12mm[/font]。[align=center]设计评述与体会[/align]首先,通过这次课程设计使我拥有很大的收获。通过课程设计,我将之前学过的理论知识在实际的设计工作中综合地加以利用,同时在观察和思考问题时能够把握住要点,充分理解。这次设计,培养了我对压力容器设计的兴趣。明确了设计的思想理念;掌握一些容器设计有基本方法和步骤,为以后进行设计工作方面打下了良好的基础。另外还使我能训练地应用有关参考资料、计算图表、手册;熟悉有关的国家标准,为成为一个工程技术人员在培养基本技能。 在此次设计中使我能够设计前应做好计划,能够学习相关基础知识,借鉴参考书上的实例,对别人的设计多问几个为什么,向指导老师以及同学咨询,与同学讨论。 我们通过对word文档的制作能够在其中更多的掌握技巧性知识,能够自己独立完成编版问题。最后,我想说:通过课程设计,使我的各方面的能力得到提高和增强,不仅在英语和计算机能力得到提高,还有增强了我的独立思考和创新能力。但是由于水平的有限,在设计过程中一定存在许多疏漏和不够合理之处,恳请各位老师批评指正。[align=center] 参考文献[/align]【1】上海化工工业设计院石油化工设备设计建设组《化工设备图册》热交换器[M]1975.6;【2】马晓讯 夏素兰 曾庆荣等.《化工原理》.北京.北京工业出版社,2014【3】马江权 冷一饮等编《化工原理课程设计》.北京.中国石化出版社出版,2014【4】王志魁主编《化工原理》[M] 第三版 北京 化学工艺出版社 2004.10;【5】黄璐 王保国等编《化工设计》第一版.北京.化工工艺出版社 2007.9;【6】兰州石油机械研究所主编《换热器》[M]工出版社出版 北京 1988.8【7】伊先清 吴元欣主编《化工设计》[M] 石油工业出版社 2005.6 北京;【8】《李国庭 陈焕章 黄文焕编著化工设计概论》[M] 化学工业出版设 北京, 2008.7 【9】申迎华 郝晓刚主编《化工原理课程设计》[M] 化学工业出版社 北京 2007[align=center]附录[/align]附录1 [font=宋体][size=16px]换热器 主要结构尺寸和计算结果[/size][/font][table][tr][td][align=center]参数[/align][/td][td][align=center]管程[/align][/td][td][align=center]壳程[/align][/td][/tr][tr][td][align=center]流率kg/h[/align][/td][td][align=center]5280[/align][/td][td][align=center]62028[/align][/td][/tr][tr][td][align=center]进出口温度/℃[/align][/td][td][align=center]223(223)[/align][/td][td][align=center]50(200)[/align][/td][/tr][tr][td][align=center]压力MPa[/align][/td][td][align=center]2.5[/align][/td][td][align=center]0.5[/align][/td][/tr][tr][td][align=center]定性温度/℃[/align][/td][td][align=center]223[/align][/td][td][align=center]125[/align][/td][/tr][tr][td][align=center]密度kg/m[sup]3[/sup][/align][/td][td][align=center]12.5[/align][/td][td][align=center]4.225[/align][/td][/tr][tr][td][align=center]定压比热容(KJ/kg.℃)[/align][/td][td][align=center]4.634[/align][/td][td][align=center]1.046[/align][/td][/tr][tr][td][align=center]黏度/Pa.s[/align][/td][td][align=center]0.000123[/align][/td][td][align=center]0.000022[/align][/td][/tr][tr][td][align=center]热导率/[W/m.℃][/align][/td][td][align=center]0.643[/align][/td][td][align=center]0.0314[/align][/td][/tr][tr][td][align=center]普朗特常数[/align][/td][td][align=center]0.8864[/align][/td][td][align=center]0.7329[/align][/td][/tr][tr][td][align=center]型式[/align][/td][td][align=center]浮头式换热器[/align][/td][td][align=center]壳程数 1[/align][/td][/tr][tr][td][align=center]壳体内径/mm[/align][/td][td][align=center]700[/align][/td][td][align=center]台数 1[/align][/td][/tr][tr][td][align=center]管径/mm[/align][/td][td][align=center]25[/align][/td][td][align=center]管心距/mm 32[/align][/td][/tr][tr][td][align=center]管长/mm[/align][/td][td][align=center]6000[/align][/td][td][align=center]管子排列 正三角形[/align][/td][/tr][tr][td][align=center]管数目(根)[/align][/td][td][align=center]252[/align][/td][td][align=center]折流板数/个 9[/align][/td][/tr][tr][td][align=center]传热面积/m[sup]2[/sup][/align][/td][td][align=center]115[/align][/td][td][align=center]折流板间距/mm 600[/align][/td][/tr][tr][td][align=center]管程数[/align][/td][td][align=center]4[/align][/td][td][align=center]材质 碳钢[/align][/td][/tr][tr][td][align=center]主要计算结果[/align][/td][td][align=center]管程[/align][/td][td][align=center]壳程[/align][/td][/tr][tr][td][align=center]流速m/s[/align][/td][td][align=center]5.93[/align][/td][td][align=center]44[/align][/td][/tr][tr][td]表面传热系数[W/m[sup]2[/sup].℃][/td][td][align=center]1855[/align][/td][td][align=center]363[/align][/td][/tr][tr][td][align=center]污垢热阻/(m[sup]2[/sup].℃/W)[/align][/td][td][align=center]0.00008598[/align][/td][td][align=center]0.00008598[/align][/td][/tr][tr][td][align=center]阻力/Pa[/align][/td][td][align=center]20676[/align][/td][td][align=center]128000[/align][/td][/tr][tr][td][align=center]热流量/KW[/align][/td][td=2,1][align=center]2700[/align][/td][/tr][tr][td][align=center]传热温差/K[/align][/td][td=2,1][align=center]98[/align][/td][/tr][tr][td][align=center]传热系数[W/m[sup]2[/sup].℃][/align][/td][td=2,1][align=center]272[/align][/td][/tr][tr][td][align=center]裕度/%[/align][/td][td=2,1][align=center]17.18[/align][/td][/tr][/table]

  • 热电偶冷端温度准确测量的问题

    在箱式电阻炉、工业退火炉等高温炉窑的检测中,我们选择K型或S型热电偶作为传感器。众所周知,在使用热电偶进行检测时冷端温度测量准确与否对整个测量结果的是否准确是至关重要的。因此我们采用了四线制Pt100为传感器,测量准确优于±0.05℃,在温度数据采集器接线端设计了一个密封的恒温区,保证冷端温度相对稳定,由于是密闭空间,受环境温度影响小。采用四线制铂电阻测量可以方便的将冷端温度传感器拉长,减少了补偿导线的使用,且测量准确可靠。

  • IDS-2系列智能粘度测量仪-杭州震越科技有限公司

    IDS-2系列智能粘度测量仪-杭州震越科技有限公司

    [img=,395,360]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/05/202105280943031443_5859_5269353_3.png!w395x360.jpg[/img][b][size=16px]适用领域:[/size][/b]适用于聚酯PET、PBT、尼龙PA6、PA66等、聚碳酸酯PC、聚氯乙烯PVC、聚丙烯腈PAN、聚丙烯酰胺PAM、聚偏氟乙烯PVDF、有机硅类、有机玻璃PMMA、聚乳酸PLA、PGA、纤维素CA、MCC、纤膏等聚合物材料的测试,并能完全满足ISO1628、ASTMD4603、GB/T14190、ISO307、ASTMD789、GB/T12006、HB/T2234、GB/T3401、GB/T12005、GB17514、GB/T28610、药典等国际国内标准。[b][size=16px]产品说明:[/size][/b]CT系列高精密恒温浴槽测量粘度的准确及高精度都需要一个恒温的环境!浴槽温度保持恒定且整个浴槽的温度均匀,独特的设计保证了整个浴槽的温度均匀度达到±0.01℃以上,为粘度实验结提供了一个非常恒定的环境。浴槽采用双仓体原理设计和独特的循环方式:槽体设计有搅拌仓和测量仓,测量仓内的液面高度可不受浴液的蒸发而维持恒定,双仓的隔离板可以自由拆除进行日常清洗维护,为方便清洗并在底部设计了排水阀结构。温控器采用原装进口,高精度温控且具有自适应PID调节功能。安全性:除具有低浴位报警功能、高温切断保护功能外还内置了空气漏电保护开关,保证使用过程中的安全。透明视窗及照明设计,可以直接对浴槽内部及测试过程进行观察;需要注意的是温度小于20℃时,视窗玻璃会有结露现像影响视觉观察。内胆采用不锈钢设计,使使用寿命达到最大化。多工位设计,可满足1-6个测试工位自动或手动测量。[b][size=16px]主要技术参数:[/size][size=16px][/size][/b][table=558][tr][td][align=center]机型[/align][/td][td=1,1,0][align=center]恒温精度[/align][/td][td=1,1,0]温度均匀度[/td][td=1,1,49][align=center]加热功率[/align][/td][td=1,1,75][align=center]工作温度[/align][/td][td=1,1,102][align=center]外形尺寸CM[/align][/td][/tr][tr][td][align=center]IDS-2[/align][/td][td=1,1,0][align=center]≤±0.01℃[/align][/td][td=1,1,0][align=center]≤±0.01℃[/align][/td][td=1,1,49][align=center]1000W[/align][/td][td=1,1,75][align=center]10~90℃[/align][/td][td=1,1,102][align=center]长65X宽28X高56[/align][/td][/tr][tr][td][align=center]IDS-4[/align][/td][td=1,1,0][align=center]≤±0.01℃[/align][/td][td=1,1,0][align=center]≤±0.01℃[/align][/td][td=1,1,49][align=center]1200W[/align][/td][td=1,1,75][align=center]10~90℃[/align][/td][td=1,1,102][align=center]长85X宽28X高56[/align][/td][/tr][tr][td][align=center]IDS-6[/align][/td][td=1,1,0][align=center]≤±0.01℃[/align][/td][td=1,1,0][align=center]≤±0.01℃[/align][/td][td=1,1,49][align=center]1200W[/align][/td][td=1,1,75][align=center]10~90℃[/align][/td][td=1,1,102][align=center]长102X宽28X高56[/align][/td][/tr][/table]流经式制冷器设计两种不同制冷体满足不同客户需求。半导体式制冷:具有工作寿命长(但制冷量低)可以用于25℃~50℃左右恒温实验的厂家,可以全年24小时不停运转。压缩机制冷:可以有很高的冷效率,能满足白天工作的实验室使用,并可以加载到别的需要冷源的浴槽上创造更低的温度,短时间内能将10L无水乙醇降至零下。IDS粘度测量台粘度测量台微处理器,控制液体在粘度管内的上升与自由落体检测,自动智能检测液体流经时间;使用光电红外传感器,传感器可根据所测溶液的颜色深浅自动调节合适的光强,满足不同颜色深浅的样品;同时传感器采用玻璃丝纤维外封装不锈钢工艺,具有耐腐蚀、耐温及长寿命的性能;进口阀及PPS阀座具有耐强酸强碱的功能;每个测量台之间相互独立,可采用不同或相同的测量方法测量不同或相同的样品;设计制造精准的定位,使测量间距精确到ISO规定的40mm,保证了数据的规范性;适用粘度管:所有乌式粘度管、微型奥氏粘度管、稀释型乌式粘度管提升样品方法:采用压力法(可根据客户自有样品进行定制)[b][size=16px]技术参数:[/size][/b][table=393][tr][td=1,1,103][align=center]测量时间范围[/align][/td][td=1,1,223][align=center]0.001-999.999(s)[/align][/td][/tr][tr][td=1,1,103][align=center]粘度范围[/align][/td][td=1,1,223][align=center]0.3-5000(mm2/s)[/align][/td][/tr][tr][td=1,1,103][align=center]记时显示分辨率[/align][/td][td=1,1,223][align=center]0.001(s)[/align][/td][/tr][tr][td=1,1,103][align=center]计时精度[/align][/td][td=1,1,223][align=center]0.001s或测量读数的0.1%[/align][/td][/tr][tr][td=1,1,103][align=center]外形尺寸(L*W*H)[/align][/td][td=1,1,223][align=center]115×90×480mm[/align][/td][/tr][tr][td=1,1,103][align=center]测试误差[/align][/td][td=1,1,223][align=center]毛细管法3‰[/align][/td][/tr][/table]IDS主控制器控制是自动粘度测试仪系统的数据传输模块,是集合各单独测量台数据传送到PC的中转站,控制可以与多个测量台连接。粘度测量软件可计算和显示以下结果单次流经时间及多次流经时间的平均值比对偏差法:有标准/绝对/百分比偏差单点法:运动粘度、动力粘度、相对粘度、比浓粘度(粘数)、特性粘度(极限粘数)、粘均分子量多点法外推据Fickentscher的K值多种国际上通用的粘度公式可选单一点法(苏尔兹-布拉施克式、哈根斯式、所罗门-休塔式、比尔梅耶式、马龙式、马丁式)软件可以调用EXL模拟并对结果进行验算核查软件支持Win7和win8及以上系统。权限管理功能:操作者必须用自己的账户和密码使用软件,且依据享受的授权级别有限制的进入系统。测量结果储存及打印功能:按照时间顺序或测量位号,保存每天不间断的全部记录测量结果,在任何时间都可以浏览或打印结果报告。可根据标准/绝对/百分比偏差的设定值,测量过程中自动计算所测结果,若超出所设定的偏差值,软件具有自动补测功能。

  • FOT-L光纤温度传感器在食品工业温度测量中的应用

    FOT-L光纤温度传感器在食品工业温度测量中的应用

    国民经济的持续快速发展和城市化水平的提高,给中国的食品工业发展创造了巨大的需求空间,食品消费总量将不断增加,商品性消费日益取代自给型消费,工业化食品比重逐步增长,并为食品工业发展提供了巨大的市场空间。在食品工业中,工艺流程自动化程度越来越高,比如自动化技术在包装生产线中已占50%以上,大量使用了电脑设计和机电一体化控制,目的是提高生产率,提高设备的柔性和灵活性。传感器作为自动化系统的关键核心,也已经大量应用在食品工业中。[img=,535,359]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/12/201812040940078010_3529_3332482_3.jpg!w535x359.jpg[/img]FISO微波辅助化学和微波食品解决方案摘要:目前在食品工业领域中涉及新产品开发、食品包装、微波食品加工、、MW 食品测试、 MW 烤炉设计和测试、新材料研究、MW 和RF 相关应用等,而在研究开发过程中对重要参数—— 温度及压力的测量一直是个难题,具调查了解国内现阶段大都采用热电偶或红外测温仪测量温度,由于热电偶容易受电磁、微波、射频等干扰,所以不能实现时实测量,采集的温度数据可用性不高,而红外测量虽然能时实测量,但是它是非接触测量受很多因素干扰(特别是水蒸汽),而且测量精度也不满足研究要求,所以两种方法都不能很好的解决温度测量问题,给研究工作带来很多不便。 加拿大FISO公司的光纤传感器很好地解决了温度及压力测量问题,FISO传感器完全抗电磁、 微波、射频等干扰,多通道在线时实监测微波中食物内、外各个部位温度差异与变化,给研究食物在不同温度下的成分及含量提供可靠准确的数据,同时通过RS232与计算机连接由软件控制可 以很直观地观察温度、压力曲线变化。 光纤测试系统的构成: 加拿大FISO公司的光纤测试系统主要由探头、光纤延长线、信号解调器、附件四部分构成。原理:1.F-P原理:采用法布利-比罗特(Fabry - Perot)腔为感应物理参量的器件,对温度、压力、应变、位移等物理参量进行测试,通过光纤把相关的测试信号传输出去,与信号解调器相连采用工业标准的“SC”连接头。温度光纤传感器:[img=,301,300]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/12/201812040940225936_8428_3332482_3.jpg!w301x300.jpg[/img]FISO光纤传感器采用干涉原理,非常适合在食品工业环境和电介质传感器无法工作的环境。FISO传感器与其相应的信号调理器可以组成一个完整的光纤传感系统。干涉测量传感器(FPI)一般由两面相对的镜子组成,分割两面镜子的空间称为空腔(或空洞)长度。反射到FPI中的光是经波长调制的,并与空腔长度完全相同。由精确设计的FPI将应变、温度、位移或压力转变成空腔长度的函数。FISO传感器的原理是:当光束到达光纤尽头后进入一契形介质,在上下表面产生反射,进而导致光的干涉。反射发生的位置不同,相应的光程差亦不同。当契形介质的横向移动表明位移变化的时候,此位移变化将被FP腔探知并转化为。由于FISO传感器完全抗电磁、微波和射频等干扰,多通道在线实时检测微波中的食物内各个温度的差异与变化,给研究食物在不同温度下的水分及含量提供了可靠准确的数据。这里主推工采网从加拿大进口的光纤温度传感器 - FOT-L-BA/SD,这是一款非常适合在极端环境下测量温度的光纤温度传感器,这种极端环境包括低温、核环境、微波和高强度的RF等。FOT-L集所有您期望从理想传感器器身获取的优良特性于一体。因此,即使在极端温度和不利的环境下,这类传感器依然能够提供高精度和可靠的温度测量。

  • 二氧化碳的溶解度

    跪求: 我在做一个课程设计,有一个数据:二氧化碳在1.5MPa,40摄氏度时在碳酸丙烯酯中的溶解度实在是找不到阿,不知道哪位高手可以帮个忙???[em02] [em02]

  • 基于物联网技术的高校实验室智能化管理系统设计与实践

    [align=center]基于物联网技术的高校实验室智能化管理系统设计与实践[/align][align=center]季学猛 [/align][align=center](南开大学 医学院, 天津 300071)[/align]摘 要:高校实验室是培养科技人才的重要场所,然而传统的实验室管理方式存在诸多问题,如效率低、成本高、管理难度大等。新冠肺炎等疫情进一步凸显了实验室管理面临的挑战。因此,建立高校实验室智能化管理系统成为亟需解决的问题。高校实验室智能化管理旨在实现实验室设备和管理流程的自动化和智能化,提高管理效率、安全性和可靠性。该领域受益于人工智能、物联网和云计算等技术的快速发展和应用。通过物联网技术,高校实验室可以建立智能化管理系统,实现设备的自动监控、环境参数的实时采集、数据的自动上传和处理以及安全管理等功能。智能化管理系统不仅能提升实验室的管理效率和安全性,还能为科研和教学带来更多成果。关键词:物联网;高校实验室;智能化管理;传感器;嵌入式系统;数据库中图分类号:G482[color=gray] [/color]文献标识码:A[align=center]Design and Implementation of an IoT-based Intelligent Management System for University Laboratories[/align]JI Xuemeng(School of Medicine, Nankai University, Tianjin 300071, China)Abstract: University laboratories play a crucial role in nurturing scientific talent. However, conventional approaches to laboratory management encounter various challenges, encompassing inefficiency, high costs, and administrative complexities. The COVID-19 pandemic and similar outbreaks have further underscored the difficulties in laboratory management. Consequently, the urgent need to establish intelligent management systems for university laboratories has arisen. The objective of intelligent management in these laboratories is to automate and optimize equipment and administrative processes, thereby enhancing efficiency, safety, and reliability. This field benefits from the rapid advancements and application of technologies such as artificial intelligence, the Internet of Things, and cloud computing. By implementing Internet of Things technology, university laboratories can establish intelligent management systems that enable automated equipment monitoring, real-time collection of environmental parameters, automated data upload and processing, as well as improved security management. These intelligent management systems not only elevate the efficiency and safety of laboratory operations but also contribute to greater research and educational outcomes.Key words: Internet of Things (IoT) University laboratory Intelligent management Sensor Embedded system Database高校实验室是科学研究和学生教育的重要场所,是培养高素质科技人才的摇篮。在过去的几年中,高校实验室管理面临着越来越多的挑战,尤其是新冠肺炎等疫情的爆发,给实验室管理带来了更大的压力[sup][back=yellow][1,2,3][/back][/sup]。传统的实验室管理方式主要依赖于人工监控和手动操作,存在着许多问题,如效率低、成本高、管理难度大等,且人为的管理漏洞容易导致实验室安全问题。因此,建立高校实验室智能化管理系统成为了迫切需要解决的问题。高校实验室智能化管理是一项全新的技术领域,旨在实现实验室设备和管理流程的自动化和智能化,使实验室管理变得更加高效、安全和可靠。在过去几年中,随着人工智能、物联网、云计算等技术的快速发展和应用,智能化管理已经成为了实验室管理的趋势和方向[sup][back=yellow][4,5,6,7][/back][/sup]。智能化管理系统的建立可以通过物联网技术实现。物联网技术是指将物理世界和数字世界进行连接,通过物体间的信息交互实现自动化和智能化。在高校实验室中,物联网技术可以将各种设备连接在一起,形成一个智能化的管理系统,实现实验室设备的自动监控、环境参数的实时采集、数据的自动上传和处理、安全管理等多个功能。智能化管理系统不仅能够提高实验室的管理效率和安全性,还能够为实验室带来更多的科研和教学成果。1? 高校实验室智能化管理系统的设计和实现高校实验室智能化管理系统的设计和实现,包括硬件和软件方面的内容。具体来说,可以涉及以下几个方面:1.1? 系统硬件设计在高校实验室智能化管理系统的设计与实现中,系统硬件设计是一个至关重要的环节,它直接决定了系统的实时监测能力和数据采集质量。合理选择和布置传感器设备,是实现实验室自动化监控的基础。首先,根据实验室的具体情况和需求,选择适合的物联网传感器,包括温度传感器、湿度传感器、氧气传感器、压力传感器等[sup][back=yellow][8][/back][/sup]。这些传感器能够实时监测实验室的环境参数,如温度、湿度、氧气含量、气压等,从而能够及时发现并处理实验室环境异常情况,保证实验室的稳定运行。其次,为了进一步提高实验室的安全性,还可以考虑安装监控摄像头、火灾报警器等安全设备[sup][back=yellow][9,[/back][/sup][sup] [/sup][sup][back=yellow]10][/back][/sup]。监控摄像头能够实时记录实验室内的情况,发现不良行为和安全隐患,火灾报警器能够及时发现火灾情况并报警,为实验室的安全提供有效保障。最后,对传感器设备的布置也需要进行合理规划,确保传感器覆盖范围广泛且能够准确反映实验室的状态。可以根据实验室的结构和使用情况,在实验室各个区域选择合适的位置布置传感器,以确保数据的准确性和全面性。综上所述,系统硬件设计是高校实验室智能化管理系统设计的关键环节之一。通过合理选择和布置物联网传感器和安全设备,可以实现实验室的自动化监控和智能化管理,提高实验室管理的效率和安全性。同时,也需要注重传感器设备的布置,确保数据的准确性和全面性。1.2? 嵌入式系统设计嵌入式系统设计在高校实验室智能化管理系统中起着关键作用,它涉及到传感器数据的采集、处理和传输,以及与系统其他组件的协同工作。嵌入式系统的选择和开发对于系统的性能、可靠性和稳定性都具有重要影响。首先,选择适合的嵌入式系统平台是至关重要的。常见的嵌入式开发板如Arduino[sup][back=yellow][11][/back][/sup]、Raspberry Pi[sup][back=yellow][12][/back][/sup]等,它们具有强大的计算和通信能力,支持多种传感器接口和数据传输方式。根据实验室的需求和系统规模,选择适合的嵌入式开发板,以确保系统能够满足数据采集和处理的要求。其次,嵌入式系统需要进行传感器数据的采集和处理。通过与传感器设备进行连接,实时采集传感器数据,并进行必要的预处理和校正。这包括数据滤波、数据校验和数据格式转换等操作,以确保采集到的数据准确可靠。同时,根据系统的实际需求,可以进行数据的降噪、去重和压缩等处理,以减少数据传输的带宽和存储需求。此外,嵌入式系统还需要与其他组件进行协同工作,如与数据库进行数据交互、与前端界面进行通信等。通过定义良好的通信接口和协议,实现数据的传输和交换。同时,嵌入式系统还需要具备稳定性和可靠性,能够处理异常情况和错误,保证系统的连续运行和数据的完整性。最后,嵌入式系统的开发需要考虑系统的扩展性和灵活性。随着实验室管理需求的变化,系统可能需要增加新的传感器设备或功能模块。因此,嵌入式系统的设计应具备良好的可扩展性,能够方便地集成新的硬件设备和软件功能,以适应实验室管理的不断发展和改进。综上所述,嵌入式系统设计是高校实验室智能化管理系统中至关重要的一环。通过选择适合的嵌入式平台、进行传感器数据的采集和处理、实现与其他组件的协同工作,可以实现实验室数据的准确采集和可靠传输,为实验室的智能化管理奠定坚实的基础。1.3? 数据库设计数据库设计在高校实验室智能化管理系统中扮演着至关重要的角色。它负责存储和管理实验室的监测数据、设备信息、用户信息等相关数据,为系统的正常运行和数据管理提供支持。首先,数据库设计需要考虑适当的数据库类型。常见的关系型数据库如MySQL[sup][back=yellow][13][/back][/sup]、SpringBoot [sup][back=yellow][14][/back][/sup]、SQL Server[sup][back=yellow][15][/back][/sup]等,它们具备结构化数据存储和强大的查询功能。选择适合系统需求的数据库类型,以保证数据的安全性和一致性。其次,进行数据表结构的设计。根据实验室管理的需求和数据的特点,定义合适的数据表,明确数据表之间的关系和属性。例如,可以设计实验室设备表、环境参数表、用户表等,每个表包含相应的字段和主键,用于存储和索引数据。在数据库设计中,还需要考虑数据访问和查询的接口设计。通过定义适当的查询语句和API接口[sup][back=yellow][16][/back][/sup],实现对数据的快速访问和提取。这样,管理人员和系统用户可以根据需要,自由地查询和分析实验室的数据,从而支持实验室管理和决策的进行。此外,数据库设计还需要考虑数据的备份和恢复机制。定期进行数据库的备份,以防止数据丢失和系统故障。同时,可以考虑数据的版本控制和历史记录,以便追溯和审计数据的变更过程。最后,数据库设计还应考虑数据的安全性和权限控制。通过设置合适的用户权限和访问控制机制,确保只有经过授权的人员能够访问和修改数据,保护实验室的信息安全。综上所述,数据库设计在高校实验室智能化管理系统中具有重要意义。通过选择适当的数据库类型、进行数据表结构设计、定义查询接口和考虑数据的备份与权限控制,可以确保实验室数据的安全存储、高效管理和灵活应用。合理的数据库设计将为实验室智能化管理提供可靠的数据支持和决策依据。1.4? 前端界面设计前端界面设计在高校实验室智能化管理系统中起着至关重要的作用,它是用户与系统之间的桥梁,通过直观的界面和友好的交互方式,使用户能够方便地查看实验室的实时数据、报警信息,并进行相关操作。首先,前端界面设计需要考虑用户的需求和使用习惯。通过用户调研和需求分析,了解用户对实验室管理系统的期望和需求,确定界面设计的基本方向。界面应该简洁明了,功能布局清晰,用户能够直观地找到所需的信息和功能。其次,通过可视化方式展示实验室数据。利用图表、报表、地图等可视化工具,将实验室的监测数据以直观的方式展示出来,使用户能够一目了然地了解实验室的状态和趋势。例如,使用折线图展示温度变化趋势,使用柱状图展示湿度变化情况等,以便用户能够更好地分析和理解数据。此外,前端界面还需要具备实时数据更新和刷新的能力。通过与后端系统的数据交互,实现实时数据的获取和更新,确保用户能够实时获得最新的实验室状态。可以采用Ajax等技术实现数据的异步加载和动态更新[sup][back=yellow][17][/back][/sup],提供流畅的用户体验。在交互方面,前端界面应该提供用户友好的操作方式。例如,通过按钮、下拉菜单、输入框等控件,让用户能够方便地进行查询、筛选、修改等操作。同时,考虑到不同设备的兼容性,界面应该具备响应式设计,能够适应不同屏幕尺寸和设备类型,如桌面电脑、平板电脑和手机等。最后,前端界面设计也要注重系统的反馈和提示机制。通过合适的提示信息、警告提示和错误处理,向用户传递操作结果和系统状态,提供良好的用户反馈。综上所述,前端界面设计在高校实验室智能化管理系统中具有重要作用。通过考虑用户需求、采用可视化方式展示数据、实现实时数据更新和提供友好的操作方式,可以使用户能够方便地查看实验室数据、进行相关操作,并获得良好的用户体验。良好的前端界面设计将提高实验室管理效率和用户满意度。1.5? 系统测试和评估系统测试和评估是高校实验室智能化管理系统开发过程中不可或缺的环节。它旨在验证系统的功能完整性、性能稳定性和用户体验,确保系统能够满足实验室管理的需求并具备良好的可靠性。首先,系统测试涉及到功能测试。通过制定详细的测试计划和测试用例,对系统的各项功能进行验证和确认。例如,对于实验室环境监测功能,可以模拟不同环境条件,检查传感器数据的采集和处理是否准确,报警机制是否正常工作等。同时,还需要测试系统的其他功能模块,如设备管理、用户权限控制、数据查询和报表生成等,以确保系统的功能完备和符合预期。其次,性能测试是评估系统在实际使用条件下的响应速度、稳定性和负载能力。通过模拟实验室实际运行情况,对系统进行压力测试和负载测试,以评估系统的性能表现。性能测试可以包括并发用户数、数据处理速度、系统响应时间等指标的测试,确保系统能够在高负载情况下稳定运行,并满足实验室管理的要求。另外,用户体验测试是评估系统易用性和用户满意度的重要环节。通过招募用户代表或专业测试人员,进行用户界面的易用性测试和用户操作流程的评估。这包括用户对界面的理解和操作的便捷程度、系统反馈的及时性和准确性等方面。通过用户反馈和评估结果,对系统的界面和交互进行优化,提升用户体验和系统的可用性。最后,系统评估是对整个系统功能、性能和用户体验的综合评估。通过与实验室管理人员和用户的沟通和讨论,收集他们对系统的意见和建议,以便进一步改进和优化系统。系统评估可以包括问卷调查、用户反馈会议等形式,以获取全面的系统评价和改进方向。综上所述,系统测试和评估是高校实验室智能化管理系统开发过程中必不可少的环节。通过功能测试、性能测试和用户体验测试,以及系统评估,可以验证系统的功能完整性、性能稳定性和用户满意度,为实验室管理提供可靠和优化的解决方案。2? 高校实验室智能化管理系统的实践效果高校实验室智能化管理系统的实践效果是指通过该系统的应用和推广所取得的实际效果和影响。下面将详细介绍几个方面的实践效果。首先,实验室管理效率的提升是智能化管理系统的显著效果之一。通过系统的自动化数据采集和处理,减少了人工操作的繁琐和错误率,提高了数据的准确性和及时性。管理人员可以通过系统快速查询实验室的各项数据和状态,对实验室运行情况进行实时监控和分析,及时采取相应的管理措施。同时,实验室资源的预约和调度也变得更加高效,通过系统的自动化预约和排程功能,可以更好地利用实验室设备和空间,提高资源利用率。其次,实验室安全性和可靠性的提升是智能化管理系统的重要效果之一。系统通过实时监测和报警机制,能够及时发现实验室环境的异常和风险,如温度过高、湿度异常、气体泄漏等,及时发出报警通知,管理人员可以迅速采取相应的应对措施,保障实验室的安全和稳定运行。此外,系统还能提供设备的维护和保养提醒,及时进行设备的维修和保养,减少设备故障和停机时间,提高实验室设备的可靠性和稳定性。第三,数据分析和决策支持是智能化管理系统的重要效果之一。系统通过对实验室的数据进行分析和挖掘,可以提供各种统计报表、趋势分析图和数据对比等功能,帮助管理人员深入了解实验室的运行情况和趋势,为决策提供有力的支持。例如,可以通过数据分析发现实验室设备的使用情况,提供设备的优化使用建议;可以根据历史数据预测实验室资源的需求,进行合理的资源调配规划。这些数据分析和决策支持功能可以帮助实验室管理人员更加科学地管理和运营实验室,提高实验室的效益和竞争力。最后,实验室科研与教学的支持是智能化管理系统的重要效果之一。系统提供了实验室资源预约和调度功能,支持科研人员和教师进行实验室资源的申请和管理。科研人员和教师可以通过系统预约实验室设备和空间,合理安排实验室的使用时间和资源分配,避免资源冲突和浪费。同时,系统还可以提供实验室资源的可视化展示,让用户能够直观地查看实验室设备的使用情况和预约情况,方便科研人员和教师进行资源的选择和规划。这样的支持可以提高实验室资源的有效利用率,提升科研和教学的效果和质量。此外,智能化管理系统还为实验室管理带来了其他的一些附加效果。例如,系统的数据存储和备份功能可以确保实验室数据的安全和可靠性,防止数据丢失和损坏。系统还可以提供实验室设备的远程监控和控制功能,使管理人员能够随时随地对实验室设备进行监控和控制,提高实验室的远程管理能力。总之,高校实验室智能化管理系统的实践效果是多方面的。通过提升实验室管理效率、增强实验室安全性和可靠性、提供数据分析和决策支持以及支持科研与教学等方面的应用,系统能够有效改进传统实验室管理模式,提升实验室管理的水平和质量。实验室管理人员能够更加高效地管理实验室,科研人员和教师能够更好地利用实验室资源进行科研和教学活动。随着智能化技术的不断发展,高校实验室智能化管理系统将在未来继续发挥更大的作用,为高校实验室管理带来更多的创新和进步。3? 结语高校实验室智能化管理系统的设计与实现是一个复杂而关键的任务。通过对系统的整体架构、硬件设计、嵌入式系统设计、数据库设计、前端界面设计以及系统测试和评估等方面的详细介绍,我们深入探讨了实验室智能化管理系统的关键要素和技术实现。在实践过程中,我们发现高校实验室智能化管理系统的应用具有重要的实际意义和应用价值。系统的应用能够提升实验室管理的效率,增强实验室的安全性和可靠性,提供数据分析和决策支持,支持科研与教学活动。系统的成功应用不仅为高校实验室管理带来了创新和进步,也为高校科研与教学事业的发展做出了重要贡献。然而,我们也意识到在系统的设计与实践过程中面临一些挑战和问题。需求分析和设计、系统安全性和隐私保护、系统部署和应用、系统的可扩展性和兼容性以及经济成本等方面是我们需要关注和解决的重要问题。通过深入的研究和不断的实践,我们可以采取相应的措施来应对这些挑战,确保系统的顺利实施和应用。本论文的研究不仅对高校实验室智能化管理系统的设计与实践提供了有益的借鉴和参考,也为智能化技术在高校实验室管理领域的应用探索提供了新的思路和方法。我们相信基于物联网技术的高校实验室智能化管理系统将为高校实验室管理带来更多的创新和突破。在智能化技术的引领下,我们可以进一步提升实验室的智能化水平,实现实验室资源的优化配置和高效利用。参考文献(References):1.? 魏瑶,张英,钟其顶,王晓龙,罗安来,王允中,岳红卫.浅析新冠肺炎疫情期间食品检验实验室的质量管理体系现状及其对策[J].食品安全导刊,2020(17):32-35.2.? 胡子净,刘玉婷.浅谈新型冠状病毒肺炎疫情下医学院校实验室的安全防控管理[J].医学教育管理,2021,7(S1):198-200.3.? 陈黎艳.新冠肺炎疫情常态化背景下化学实验室的安全管理实践[J].实验室研究与探索,2022,41(08):318-320+332.4.? 袁国玉.实验室信息管理系统(LIMS)概述[J].中国检验检测,2023,31(02):77-78.5.? 陆冷飞,唐伟方.高校智慧教学环境建设研究与实践[J].中国信息化,2023(02):69-72.6.? 阳富强,陈星霖,余龙星.基于云平台的高校实验室智慧应急管理系统构建[J].化工高等教育,2023,40(01):76-83.7.? 陈仕云,王玮.高校实验室安全智能信息化管理的研究探索[J].山东化工,2023,52(02):196-197+201.8.? 钱志鸿,王义君.面向物联网的无线传感器网络综述[J].电子与信息学报,2013,35(01):215-227.9.? 叶元兴,马静,赵玉泽,沈一岚,任忠诚.基于150起实验室事故的统计分析及安全管理对策研究[J].实验技术与管理,2020,37(12):317-322.10.? 范书锋,吴宇环,谭永辉,闫云熙,谢慷慷.基于人脸识别的高校实验室门禁系统[J].科技视界,2021(18):93-95.11.? 郑昊. 基于Arduino/Android的蓝牙通信系统设计与实现[D].湖北大学,2012.12.? 陈锐. 基于树莓派和Arduino智能家居控制系统研究和设计[D].天津职业技术师范大学,2018.13.? 胡敏. Web系统下提高MySQL数据库安全性的研究与实现[D].北京邮电大学,2015.14.? 单树倩,任佳勋.基于SpringBoot和Vue框架的数据库原理网站设计与实现[J].电脑知识与技术,2021,17(30):40-41+50.15.? 15 闫旭.浅谈SQL Server数据库的特点和基本功能[J].价值工程,2012,31(22):229-231.16.? 乌云霄,戴晶.面向5G的边缘计算平台及接口方案研究[J].邮电设计技术,2017(03):10-14.17.? 梁国健. 基于Ajax技术和HTML5的实验室管理系统的设计与实现[D].中山大学,2012.收稿日期:2023-10-19 修改日期:作者简历:季学猛,硕士,实验师,研究方向为实验室管理、机器学习;生物信息学。E-mail:jixuemeng@nankai.edu.cn。

  • 基于温度传感器的新型多点测温系统设计

    1、温度传感器DS18B20介绍    DALLAS公司单线数字温度传感器DS18B20是一种新的“一线器件”,它具有体积小、适用电压宽等特点。一线总线独特而且经济的特点,使用户可轻松地组建传感器网络,为测量系统的构建引入全新概念。DS18B20支持“一线总线”接口,测量温度范围为-55℃~+125℃,在-10℃~+85℃范围内,精度为±0.5℃;通过编程可实现9~12位的数字值读数方式;可以分别在93.75ms和750ms内将温度值转化为9位和12位的数字量。每个DS18B20具有唯一的64位长序列号,存放于DS18B20内部ROM只读存储器中。    DS18B20温度传感器的内部存储器包括1个高速暂存RAM和1个非易失性的电可擦除E2RAM,后者存放高温度和低温度触发器TH、TL和结构寄存器。暂存存储器包含了8个连续字节,前2字节为测得的温度信息,第1个字节为温度的低8位,第2个字节为温度的高8位。高8位中,前4位表示温度的正(全“0”)与负(全“1”);第3个字节和第4个字节为TH、TL的易失性拷贝;第5个字节是结构寄存器的易失性拷贝,此三个字节内容在每次上电复位时被刷新;第6、7、8个字节用于内部计算;第9个字节为冗余检验字节。所以,读取温度信息字节中的内容,可以相应地转化为对应的温度值。表1列出了温度与温度字节间的对应关系。    2、系统硬件结构    系统分为现场温度数据采集和上位监控PC两部分。图1为系统的结构图。需要指出的是,下位机可以脱离上位PC机而独立工作。增加上位机的目的在于能够更方便地远离现场实现监控、管理。现场温度采集部分采用8051单片机作为中央处理器,在P1.0口挂接10个DS18B20传感器,对10个点的温度进行检测。非易失性RAM用作系统温度采集及运行参数等的缓冲区。上位PC机通过RS485通信接口与现场单片微处理器通信,对系统进行全面的管理和控制,可完成数据记录,打印报表等工作。    系统各模块分析如下:    2.1DS18B20与单片机的接口电路    DS18B20与8051单片机连接非常简单,只需将DS18B20信号线与单片机一位I/O线相连,且一位I/O线可连接多个DS18B20,以实现单点或多点温度测量。DS18B20可以通过2种方式供电:外加电源方式和寄生电源方式。前者需要外加电源,电源的正负极分别与DS18B20的VDD和GND相连接。后者采用寄生电源,将DS18B20的VDD与GND接在一起,当总线上出现高电平时,上拉电阻提供电源;当总线低电平时,内部电容供电。由于采用外加电源方式更能增强DS18B20的抗干扰性,故本设计采用这种方式。在实际应用中,传感器与单片机的距离往往在几十米到几百米,传输线的寄生电容对DS18B20的操作也有一定的影响,所以往往在接口的地方稍加改动,以增加芯片的驱动能力和减少传输线电容效应带来的影响,达到远距离传输的目的。    2.2键盘及显示    键盘通过编程设置可完成以下功能:对温度值进行标定,定时显示各路的温度值,单独显示某路的温度值,给每一路设定上下限报警值等。LED则可为用户提供直观的视觉信息。在工作现场,用户可通过6位LED的显示数据来确定系统的当前工作状态以及采样的温度值信息等。    2.3报警电路    当被测温度值超过预先设定的上下限时,报警电路作出响应,蜂鸣器发出响声,告知用户温度的异常。具体哪一个传感器温度值超限,可由软件查询各DS18B20内部告警标志而确定,继而调整该现场温度,以达到对温度波动的控制。    3、软件设计及流程    3.1下位机软件    系统下位测温部分软件采用MCS51汇编语言编写,主要完成对DS18B20的读写操作,实现实时数据的采集,并获取最终温度值送至单片机内存。但需要注意的是,由于DS18B20的单总线方式,数据的读写都占用同一根线,所以每一种操作都必须严格按照时序进行。图2为测温子系统流程图。单片机首先发送复位脉冲,该脉冲使信号线上所有的DS18B20芯片都被复位,接着发送ROM操作命令,使得序列号编码匹配的DS18B20被激活。被激活后的DS18B20进入接收内存访问命令状态,内存访问命令完成温度转换、读取等工作(单总线在ROM命令发送之前存储命令和控制命令不起作用)。    3.2上位机软件    系统上位机的软件采用VC++6.0编写。主要完成的功能包括:与下位单片微机的实时通信;模拟显示各采集点温度曲线;保存各测温点温度数据;统计各采集点平均温度值;打印各点温度统计报表等。    4、结论    本系统具有如下特点:    a.结构简单,成本低廉,维护方便。    b.直接将温度数据进行编码,可以只使用单根电缆传输温度数据,通信方便,传输距离远且抗干扰性强。    c.配置灵活、方便、易于扩展。可扩展多路下位温度采集子系统,将它们通过RS485与上位PC机组网,形成多点温度采集网络。也可在各子系统中有选择性地增减温度传感器。    d.工作稳定,测温精度高。实验表明,在长达200m的一位总线上挂接24个DS18B20温度传感器,系统可正确地进行温度采集,分辨率为0.5℃。    e.适合于恶劣环境的现场温度测量,如:环境控制、设备或过程控制、测温类消费电子产品等。在大范围温度多点监控系统中具有十分诱人的应用前景。

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